Estudo sobre características de polarização da cerâmica piezoelétrica

Como um novo material que surgiu nos últimos anos,Cerâmica piezoelétricasão amplamente utilizados na fabricação de produtos eletrônicos e pesquisas laboratoriais. A variação da constante dielétrica de cerâmica piezoelétrica está intimamente relacionada às suas características estruturais e modo de polarização. Portanto, estudar as características do seu modo de polarização tem uma referência alta para uma compreensão e pesquisas mais profundas sobre os novos materiais, como cerâmica piezoelétrica. O modo de polarização de cerâmica piezoelétrico foi analisado por experimentos, e o modo de polarização de cerâmica piezoelétrico foi previsto sob a condição de campo elétrico alternado externo. O espectro dielétrico foi medido por um espectrômetro elétrico, e a previsão previamente foi verificada pelo espectro dielétrico de medição e analisada.

Polarização e parâmetros dielétricos deCristais de cerâmica piezoelétricoé principalmente cristais dielétricos, também conhecidos como dielétricos. Sob a ação de um campo elétrico externo, os dielétricos reagirão ao campo elétrico externo da maneira indutiva. Uma certa quantidade de carga aparece no corpo ou na superfície. Este fenômeno é chamado de polarização. A eletrodeização é representada por um vetor de polarização macroscópica P, que é igual à soma do vetor dos momentos de dipolo elétrico por volume de unidade. Se as taxas de números iguais que deixam uma distância sob a ação de um campo elétrico, o que representa o momento do dipolo elétrico do sistema de carga, e a direção de L é direcionada pela carga negativa para a carga positiva. A essência da polarização do dielétrico no campo elétrico externo é que a carga está constituindo o dielétrico que tem um deslocamento macroscópico sob a ação do campo elétrico externo. A carga positiva será deslocada ao longo da linha de energia, e a carga negativa mudará a linha de energia inversa, ela está causando o dielétrico para gerar um momento de dipole macroelétrico. Dentro de uma determinada gama, a polarização P é proporcional ao campo elétrico externo e p = ε0xe e X é chamado de taxa de polarização. A partir da análise do mecanismo microscópico, existem três maneiras de gerar polarização dielétrica, nomeadamente a polarização de deslocamento de elétrons é usada para polarização de deslocamento e polarização de orientação de moléculas polares. Sem força da polarização na verdade está ocorrendo, o resultado pode ser atribuído à formação de uma formação de Dipolo no meio, que pode ser caracterizado pelo Momento Dipolo Elétrico de Molécula ou Átomo. O tamanho de μ é determinado não apenas pelo campo elétrico macroscópico e, mas também pelo campo elétrico gerado pelas moléculas adjacentes. A soma dos dois é chamada de EI efetivo. Na fórmula μ = αei, α é chamado de polarizabilidade de uma molécula ou um átomo, e é uma quantidade física microscópica descrevendo as características de polarização de uma molécula.

Polarização de deslocamento 1.1Electron.

Sob a ação de um campo elétrico externo, a nuvem eletrônica nos átomos e íons que compõem a dielétrica será distorcida, o que faz com que a nuvem de elétrons se mova em relação ao núcleo, gerando um momento elétrico elétrico. Esta polarização é chamada de polarização de deslocamento de elétrons. A polarização de deslocamento de elétrons é uma forma de polarização que todas as dielétricas têm. A polarização de deslocamento de um elétron indica que, devido à influência do campo elétrico externo, o elétron terá uma certa probabilidade de absorção de energia e transição entre os níveis de energia correspondentes. Como os elétrons externos são fracamente vinculados por átomos, o deslocamento eletrônico dos átomos é principalmente derivado dos elétrons de valência. A polarização de deslocamento do elétron é representada por αE, e assume-se que a molécula sob consideração é uma esfera, que é calculada por uma carga de pontosesfera piezo cerâmica.modelo e um modelo de órbita circular.

Polarização de deslocamento de íon.

Polarização de orientação do momento do dipolo elétrico intrínseco

Se a molécula está constituindo o dielétrico que é uma molécula polar, cujo centro de carga positivo não coincide com o centro da carga negativa, tem um momento de dipolo elétrico inerente. Na ausência de um campo elétrico externo, uma vez que o momento dipolo elétrico das moléculas dielétricas de movimento térmico decomponente cerâmico piezoelétricoÉ espacialmente desordenada, a probabilidade de apontar em todas as direções é a mesma, e os momentos de dipolo elétricos moleculares se cancelam. Portanto, o dielétrico como um todo não tem um momento elétrico elétrico. Quando um campo elétrico externo é aplicado, as acusações positivas e negativas do dipolo elétrico molecular são afetadas pela força de campo elétrico, e há uma tendência a apontar para a direção do campo elétrico externo, ou eles devem ser mantidos em um estábulo Estado, para que a energia do sistema seja minimizada, e é necessário apontar para a direção do campo elétrico externo. Ou precessão em torno de um campo elétrico externo. De acordo com a teoria estatística, o número de partículas em energia e é proporcional a E = -ekt. De acordo com isso, a polarização da polarização de orientação da molécula dielétrica pode ser calculada. Dd = μ2. Na fórmula 3kt, μ é o momento de dipolo elétrico intrínseco molecular, K é a constante Boltzmann, e T é a temperatura.

A polarização total α da molécula pode ser considerada como a soma das polarizabilidades de vários mecanismos α = αE + αA + αd. Se o número de moléculas por volume da unidade for n, o vetor de polarização macroscópico pode ser correlacionado com a polarização molecular microscópica α. P = nαEIP = ε0 (εr-1) e = nαei, por isso o campo elétrico eficaz EI percebido por cada polarização molecular no meio constante dielétrico é diferente do campo elétrico médio macroscópico E. Para uma molécula, não é apenas afetado por E, mas também pelo campo elétrico gerado por outras polarizações. Prevê-se que o modelo molecular examinado seja uma esfera, e o raio da esfera é muito maior que o espaçamento dos átomos. A influência da polarização molecular fora, otransdutor piezoelétrico ultra-sônico.pode ser tratado como um meio polarizado contínuo de forma macroscópica. As respostas de grau à mudança do campo externo durante a polarização do meio é representada pelo tempo de relaxamento τ. O significado físico de τ é adicionar um campo elétrico constante ao dielétrico, removendo o campo elétrico após a polarização é estabilizado e passando o tempo τ, a polarização p. A soma dos vetores de momento elétrico do dipolo no volume é reduzido para 1 / e do PM original, ou seja, p = pmetτ. Como há relaxamento no processo de polarização, D (vector de deslocamento), p e e mudanças não são em fase. D, P vai atrasar a fase de E. O campo elétrico alternado sinusoidal é representado por um número complexo. A fim de medir o espectro dielétrico da cerâmica piezoelétrica, neste experimento, uma campainha feita de cerâmica piezoelétrica é colocada entre duas folhas de eletrodos circulares, e a freqüência angular é adicionada à folha de eletrodo e tensão sinusoidal de Ω.