Princípio da cerâmica piezoelétrica e formação de domínios

Número Browse:0 Autor:editor do site Publicar Time: 2018-11-19 Origem:alimentado

Inquérito

O fenômeno piezoelétrico e o efeito piezoelétrico são que oCerâmica de piezo transdutor eletrônicoA coluna exerce uma pressão perpendicular à superfície do eletrodo, o que causa a deformação e também gera uma descarga de alta tensão. Um sinal de tensão alternativo audível é aplicado ao eletrodo de campainha piezoelétrico, que produz uma deformação e também produz um som audível. Resumindo esses fenômenos semelhantes, pode ser obtido o conceito de efeitos piezelétricos positivos e negativos, ou seja, o efeito da cerâmica piezoelétrica devido à deformação da força é chamada de efeito piezoelétrico positivo. O efeito da cerâmica piezoelétrica sendo deformada com a aplicação de uma tensão é chamada de efeito piezoelétrico inverso.

A estrutura interna deTransdutores de cerâmica PZT.O conhecimento material que nos diz que as propriedades de qualquer material são determinadas por sua estrutura interna. Portanto, para entender o princípio piezoelétrico da cerâmica piezoelétrica e entender as causas dos efeitos piezoelétricos, devemos primeiro conhecer a cerâmica piezoelétrica. Estrutura celular e polarização espontânea de cerâmica piezoelétrica têm estrutura de células, que é a estrutura de tipo de cerâmica cerâmica piezoelétrica mais amplamente usada (CATIO3), como PBTIO3, Batio3, KXNA1-XNBO3, PB (ZRXTI1-X) O3 e assim por diante. A fórmula química deste tipo de material é ABO3. Na fórmula, o preço de eletricidade de A é 1 ou 2, e o preço de eletricidade de B é 4 ou 5. sua célula unitária (unidade estrutural na treliça de cristal).

Formação de domínios piezoelétricos de cerâmica piezoelétrica:

Uma região na qual a polarização espontânea é uniforme na cerâmica piezoelétrica é chamada de domínio (ou um domínio ferroelétrico). O seguinte é um exemplo em que uma estrutura de perovskite é alterada de uma fase cúbica para uma fase tetragonal para ilustrar a formação de domínios.

1 direção C-Axis determina a orientação de polarização espontânea
Quando a estrutura interna do grão noTransdutor cerâmico piezocerâmicoMudanças de uma fase cúbica para uma fase tetragonal, qualquer um dos eixos pode se tornar o eixo C da fase tetragonal. Como a polarização espontânea é paralela ao eixo C, as orientações de polarização espontânea das respectivas células unitárias podem ser diferentes uns dos outros. Mas este não é o menor estado de energia.

2 O princípio da energia mínima determina a estrutura de domínio, a fim de atender ao princípio da energia mínima, os grãos de fase tetragonal devem formar uma estrutura de domínio, e a correspondência de treliça exige que a célula unitária polarize espontaneamente a orientação espontaneamente. O princípio mínimo da existência de energia da célula requer a correspondência das células inconsistentes de orientação de polarização espontânea.

Estrutura 3.Phase determina o tipo de parede de domínio
Além disso, desde oCelular de cerâmica pizelétrica.É tetragonal, a orientação da polarização espontânea só pode ser paralela a um dos três eixos de cristal da fase cúbica da reação original, de modo que a direção de polarização espontânea nos dois domínios adjacentes só pode ser de 90 ° ou 180 °. As interfaces dos domínios correspondentes são referidas como paredes de domínio de 90 ° e paredes de domínio de 180 °, respectivamente.

O movimento do domínio sob a ação de um campo elétrico externo. Se um campo elétrico DC suficientemente alto for aplicado a um cristal multi-domínio, o domínio da direção de polarização espontânea e a direção do campo elétrico continuará a aumentar e vice-versa. Todo o cristal muda de domínio multi-domínio para domínio único, e a direção da polarização espontânea é consistente com a direção do campo elétrico. O processo de polarização dePiezo cerâmico bimorph.é adicionar um campo elétrico DC suficientemente alto aos eletrodos das placas cerâmicas para forçar os domínios a virar, mesmo que sua polarização espontânea esteja alinhada. PS é a polarização espontânea, PR é a polarização residual e a CE é a força de campo coercitiva. No processo de polarização cerâmica piezoelétrico, uma CE tendo uma intensidade de campo elétrico de 2-3 vezes é geralmente selecionada. Uma compreensão adicional do efeito piezoelétrico é que a polarização residual em uma cerâmica piezoelétrica polarizada é sempre expressa sob a forma de um momento elétrico elétrico, isto é, uma carga positivamente ligada em uma extremidade da cerâmica piezo e uma carga obrigatória no Outro final, para proteger e neutralizar o efeito da polarização residual no mundo exterior sob a ação da carga obrigada, uma taxa gratuita do lado de fora é adsorvida na superfície do eletrodo cerâmico.

O movimento do domínio sob a ação de um campo elétrico externo. Se um campo elétrico DC suficientemente alto for aplicado a um cristal multi-domínio, o domínio da direção de polarização espontânea e a direção do campo elétrico continuará a aumentar e vice-versa. Toda a cristal muda de domínio multi-domínio para domínio único e a direção da polarização espontânea. Qual é consistente com a direção do campo elétrico. O processo de polarização de cerâmica piezoelétrico é adicionar um campo elétrico DC suficientemente alto aos eletrodos doPiezo discos transdutor piezocerâmicopara forçar os domínios a virar, mesmo que sua polarização espontânea esteja alinhada. PS é a polarização espontânea, a PR é a polarização residual e a CE é a força coercitiva no processo de polarização de cerâmica piezoelétrica, uma CE está tendo uma intensidade de campo elétrico de 2-3 vezes é geralmente selecionada. Uma compreensão adicional do efeito piezoelétrico é que a polarização residual em uma cerâmica piezoelétrica polarizada é sempre expressa sob a forma de um momento elétrico elétrico, isto é, uma carga positivamente vinculada em uma extremidade da cerâmica piezo e uma carga obrigatória no Outro final, para proteger e neutralizar o efeito da polarização residual no mundo exterior sob a ação da carga obrigada, uma taxa gratuita do lado de fora é adsorvida na superfície do eletrodo cerâmico.