1 movimento de domínio. No PB (ZR0. 52ti0. 48) O3Cerâmica piezoelétrica de material PZTComposição, a adição de óxidos como LA2O3, NB2O5, THO2 e WO3 reduz o valor QM. Para explicar a redução da QM, propôs o seguinte mecanismo. Quando está substituindo o PB2 +, TI4 +, ZR4 + em Cerâmica de PZT com um ião metálico está tendo uma maior valência do que PB2 + ou TI4 + ou ZR4 +, como LA3 +, NB5 +, W6 +, etc., a fim de manter As propriedades do poder de rede, as vagas PB são geradas em cerâmica piezo. Essas vagas de PB reduzem o estresse interno que dificulta a rotação do domínio, para que o domínio seja fácil de se mover, a fricção interna aumenta, a perda dielétrica aumenta e o valor do QM diminui. Acredita-se que a moção da parede do domínio faz com que o valor QM seja reduzido. Além disso, a fórmula deduzida por Yamauchi e Takahashi sabe que o valor Q-1M é proporcional à perda dielétrica. Uma das causas da perda dielétrica é o consumo de energia causado pela histerese de vibração de parede de domínio sob a ação do campo elétrico alterno. Portanto, a histerese da vibração da parede do domínio causa a perda do meio, o que faz com que o valor da QM diminua. Assim, no baixo material cerâmico piezoelétrico modificado dopado QM, a dificuldade do movimento de parede de domínio corresponde diretamente ao valor QM.
2 CARGA DE ESPAÇO.
Quando Pb2 +, TI4 +, ZR4 + em Pzt Piezo Cerâmica são substituídos por íons metálicos com uma menor valência do que PB2 + ou TI4 + e ZR4 +, como K +, Na +, CR3 +, Fe3 +, o valor QM aumenta notavelmente. Isso pode ser explicado pelo efeito da carga espacial no domínio. Cerâmica piezoelétrica Pzt puro exibem o condução do tipo buraco devido a vagas de chumbo, enquanto os aditivos de íons metálicos de baixo valor positivo atuam como aceitadores no corpo. A adição de um ião metálico de baixo custo aumenta muito o centro negativo e os orifícios da portadora no corpo piezocerâmico, isto é, gera uma grande quantidade de carga espacial. Para eliminar o campo elétrico gerado pela mudança descontínua da parede de domínio, a carga de espaço de carga negativa é concentrada no domínio. O terminal positivo e a carga espacial carregada positivamente são concentrados na extremidade negativa da parede de domínio, formando um campo de carga espacial (EQ) que é o mesmo que a direção de polarização do domínio. Quando um campo elétrico externo é aplicado para desligar o domínio, não apenas superando a polarização espontânea do domínio original, além de superar o campo de carga do espaço EQ. Ou seja, o efeito da carga espacial suprime o movimento do domínio, reduzindo assim a fricção interna e aumentando o valor do QM. Para estimar a presença na cerâmica. A quantidade de carga espacial introduziu um pode observar a definição é o parâmetro da quantidade de carga de espaço (PS - PI) / PS para caracterizar a quantidade de carga do espaço. O valor de (PS - PI) / PS varia com o tipo e quantidade de impurezas. Para aditivos de metal de baixo custo (aditivo duro), como a quantidade de doping aumenta, a quantidade de carga aumenta, enquanto a quantidade de carga espacial para aditivos de alto preço (aditivos suaves) é pequena e quase impossível de medir. Portanto, a pressão do alto valor QM em cerâmica elétrica, a mudança do valor QM está relacionada à carga de espaço. Quando a temperatura aumenta, a carga espacial migra noCristais cerâmicos de piezo., que reduz o acúmulo de carga espacial, promove o movimento da parede de domínio e reduz o valor do QM. Para a adição de materiais moles, devido a cerâmica, a quantidade de carga espacial gerada no corpo é pequena, e a mudança de temperatura faz com que a migração da carga de espaço seja pequena. Portanto, a estabilidade da temperatura do QM é geralmente maior que a do aditivo duro.
3 resistividade corporal para materiais modificados por aditivo
A resistividade ao volume é de 1 a 2 ordens de magnitude maior que a do material modificado por aditivo duro, porque uma pequena quantidade de dopante fornece excesso de elétrons. A recombinação do buraco original reduz a concentração de orifícios eletrônicos no corpo cerâmico piezo, aumentando assim a resistividade ao volume. A alta resistividade de volume é benéfica para aumentar a força de campo elétrico de polarização da cerâmica piezoelétrica, e o movimento de orientação do domínio é mais suficiente, resultando nas aumentos de perda dielétrica e o valor QM diminui. Para materiais de dopados aditivos duros, o aumento da carga espacial e a resistência a granel é acompanhado por um aumento do QM. Quanto menor a temperatura, maior a resistividade a granel do material, é difícil migrar a carga espacial, o movimento do domínio é suprimido e o valor do QM é diminuído. Quando a relação entre a resistividade ao volume e o valor QM é caracterizada quantitativamente, conforme descrito acima, o valor QM foi expresso em função do valor da carga de espaço e da resistividade do volume.
4 tamanho de grão grande tamanho de grão durante o processo de polarização,
O estresse de fixação gerado no limite de grãos é pequeno, o material é fácil de ser polarizado, a fricção interna é reduzida, e o valor QM é aumentado. No entanto, se o tamanho do grão for muito grande, a lacuna de grãos será causada. Aumentou, compacidade, afetando o desempenho piezoelétrico; O grão é pequeno demais, o limite de grãos tem forte efeito de fixação no domínio, dificultando o movimento da direção do domínio, reduzindo o desempenho piezoelétrico. Portanto, o tamanho do grão deve ser moderado. O estudo do CEO2 dopado PB (MN1 / 3SB2 / 3) 2pbtiRo3 A cerâmica piezoelétrica ternária mostra que, após a adição do CEO2, a cerâmica é densa e os grãos são moderados, o que melhora a microestrutura do piezo cerâmico. Um material de motor ultrassônico de onda permanente com alta tensão e alto valor QM foi obtido.
5 Estudo constante de treliça O diagrama de fases de PZT-baseadoTransdutor de disco piezoelétricoPodem ser encontrados materiais que ajustam a relação Zr / Ti e o terceiro ou quarto componente causarão alterações nos parâmetros da rede; Além disso, os íons de doping entram na treliça, o cristal do parâmetro da rede também muda. Se o rácio do eixo de cristal aumenta C / A, no momento da polarização, a polarização espontânea PS de algumas estruturas é difícil de girar, resultando em uma diminuição no desempenho piezoelétrico; e a diminuição do rácio do eixo de cristal piezo C / A faz PS. A reversão é fácil, resultando em um aumento na fricção interna e uma diminuição no QM. Portanto, para materiais cerâmicos piezoelétricos baseados em chumbo binário ou multi-elemento, os parâmetros da rede também afetam o valor QM.
6 modo de vibração O valor do QM reflete o grau de perda mecânica causada pelo atrito interno do vibrador piezoelétrico durante a ressonância. Obviamente, o valor do QM está relacionado ao modo de vibração. Utiliza o material cerâmico piezoelétrico PMN2PZT para fabricar o vibrador piezoelétrico. Quando o valor e a temperatura do QM do vibrador quádruplo do giroscópio e o vibrador cilíndrico estão relacionados à temperatura, verificou-se que a curva QM do vibrador cilíndrico é de aproximadamente 30 ° C inferiores ao vibrador tetragonal, o que significa a vibração tetragonal. O valor QM de cerca de 0 ° C corresponde ao valor QM do vibrador cilíndrico de -30 a 80 ° C. Portanto, ajustar o valor QM pode ser estudado não apenas pela escolha da composição de material, mas também alterando o modo de vibração.
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