Estudos de propriedade característicos de polarização de cerâmica piezoelétrica

Polarização de deslocamento eletrônico
Sob a ação de um campo elétrico externo, a nuvem eletrônica nos átomos e íons que compõem o dielétrico será distorcida, fazendo com que a nuvem de elétrons se mova em relação ao núcleo e, portanto, o modelo de órbita circular seja calculado.

Polarização de orientação do momento do dipolo elétrico intrínseco
Se a molécula que constitua o dielétrico 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 é desordenado espacialmente, a probabilidade de apontar em todas as direções é a mesma, e os momentos de dipolo elétrico molecular uns aos outros. 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 preced em torno de um campo elétrico externo. De acordo com a teoria estatística, o número de partículas em energia. De acordo com isso, a polarização A da orientação doCompre Cristal Piezoelétrico.Pode ser calculado (o Momento Dipole Elétrico Intrinsecular Molecular, K é a constante Boltzmann, a polarização total da molécula pode ser considerada como uma polarização de vários mecanismos. Se o número de moléculas por volume da unidade é N, o vetor de polarização macroscópico pode ser relacionado Para a polarização molecular microscópica a. p = Naep = EO (E - 1) E = NAE. Portanto, a constante dielétrica relativa. O campo elétrico efetivo e percebido por cada polarização molecular em um meio de 1 £ 0E é diferente da média macroscópica campo elétrico E. Para uma molécula, não é apenas afetado por E, mas também é afetado pelo campo elétrico gerado por outras polarizações. O grau de resposta à mudança do campo externo durante a polarização é representado por o tempo de relaxamento. O significado físico de R é adicionar um campo elétrico constante ao dielétrico.Após, a estabilização é estabilizada, o campo elétrico é removido. Após o tempo r, o po Larização p (a soma dos vectores do momento do dipolo elétrico por volume de unidade) é reduzido para 1 / e do original p, ou seja, porque há um fenômeno de relaxamento durante a polarização, D (vector de deslocamento), as mudanças na p e E não estão em fase. D, P vai atrasar a fase de E. O campo elétrico alternado sinusoidal é representado por um número complexo. Uma campainha feita de cerâmica piezoelétrica é colocada entre duas folhas de eletrodos circulares, e uma tensão sinusoidal de uma freqüência angular é aplicada à folha de eletrodo, e a capacitância C e a admissão Y do eletrodo são para C.a parte real da admissão é expressa pelo recíproco da escala de resistência equivalente, mas a condutividade atual alternada relacionada à polarização. A expressão de Y indica que o capacitor preenche a amostra é equivalente à conexão paralela da capacitância RCO e a resistência R. Deixe a amplitude da tensão sinusoidal da fonte de sinal ser a corrente de reverberação através do capacitor. Na complexa voltagem de amplitude =, na época de = 0, a corrente é a parte real do trabalho no processo de polarização, e a parte imaginária não é trabalho, a parte imaginária da permissividade relativa reflete a perda de energia durante o processo de polarização. Definindo TAN como o fator de perda, os parâmetros dielétricos e, e e tan estão relacionados à frequência e temperatura do campo. Quando a temperatura é constante, os parâmetros dielétricos mudam com a mudança de frequência. A relação entre os dois é chamada de espectro de frequência dielétrica. .

2 Análise de espectro de frequência dielétrica de cerâmica piezoelétrica
Os três modos de polarização podem reproduzir funções diferentes em diferentes dielétricas, alguns dos quais são principalmente um tipo e outros são secundários. Um palpite pode ser feito com base nessa teoria: o mesmo dielétrico, quando o campo elétrico externo é um campo elétrico alternado, produz 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 deTransdutor piezoelétrico de tubo piezoelétricoé expresso pela definição dada pelo modelo de acordo com os três modos de polarização usando uma concha negativa esférica carregada de pontos. Porque vai mudar com a mudança do campo externo e diminuir gradualmente à medida que a frequência do campo elétrico aplicado aumenta. Sabe-se que E é proporcional a um, então e também diminuirá à medida que a frequência do campo externo se torna maior. Para verificar o palpite teórico, o espectro dielétrico da campainha cerâmica piezoelétrico é medido pelo espectrômetro dielétrico. Pode ser visto que, quando o campo elétrico alternado sinusoidal é aplicado, o valor de E é de fato ignorado. A lei de adivinhar diminui à medida que a frequência aumenta. Há uma porção aproximadamente plana no meio da curva, que parece ser contrária ao palpite. No entanto, se é considerado que, à medida que a frequência do campo elétrico externo aumenta, a orientação do dipolo elétrico intrínseco é lenta e não pode acompanhar a mudança do campo elétrico, que é refletida na redução contínua do valor de anúncio. . Se o valor do anúncio puder ser tão pequeno quanto insignificante, então A é apenas c. Por causa da própria estrutura cerâmica piezoelétrica, a região de frequência infravermelha é muito maior que a frequência relativamente baixa, por isso não é afetada por um grande efeito. Neste momento, e naturalmente apresenta um segmento estável, e a curva mostra que a inclinação de queda é aproximadamente zero. Como a frequência continua a aumentar, a CRN começa a diminuir significativamente e na curva, a inclinação do declínio é grande. Para confirmar nossa análise do mapa, podemos nos referir a outras amostras para verificar palpites teóricas. O espectro de frequência dielétrica do filme de cloreto de polivinilo mostra que os resultados experimentais estão de acordo com as estimativas teóricas da curva de espectro de frequência dielétrica medida.

3 Melhoria adicional do experimento
Embora este experimento mostre algumas características de polarização cerâmica piezoelétrica na curva, devido às limitações do espectrômetro dielétrico do tipo Equipamento principal experimental, ele só pode medir a mudança de valor S0 de L0 a 10 Hz, que é apenas medição. A partir da onda longa até uma pequena parte da onda de rádio, a mudança da boca, e a maioria das alterações de anúncios cerâmicos ocorre principalmente nas regiões de microondas e infravermelhas, e o pico do fator de perda TAN0 também aparece na parte de alta frequência A relação entre o tempo de relaxamento R e a frequência de campo aplicada 09 é conhecida, que indica que a estrutura interna da cerâmica piezoelétrica e suas características piezoelétricas não podem ser mais compreendidas usando o espectrômetro dielétrico do tipo DP-5. Por este motivo, um espectrômetro dielétrico com um intervalo de frequência maior deve ser usado para medir a cerâmica piezoelétrica na frequência ultra-baixa, alta frequência para obter o valor de E, tornando assim as características da cerâmica piezoelétrica mais e mais profunda. análise.

Como um novo material físico e químico, a cerâmica piezoelétrica tem importante significado da aplicação nos campos de engenharia eletrônica, engenharia de materiais e som e luz. O estudo do espectro dielétrico cerâmico piezoelétrico pode ter uma compreensão mais profunda de sua piezeletricidade, estrutura interna e polarização, especialmente seu modo de polarização. O modelo de pesquisa para as características de polarização da matéria utilizada neste experimento e a previsão de imagens são dignas de promoção e aplicação futura em futura pesquisa experimental.