Princípio e classificação de material do transdutor de cerâmica piezoelétrico ultra-sônico

O princípio do efeito piezoelétrico de uma folha de cerâmica piezoelétrica ultra-sônica é que se a pressão for aplicada a um material piezoelétrico, ele gerará uma diferença potencial (chamada de efeito piezoelétrico positivo) e, se uma tensão for aplicada, ela gerará estresse mecânico ( chamado de efeito piezoelétrico inversoAnel de elementos piezocerâmicos). Se a pressão for vibração de alta frequência, a corrente de alta frequência será gerada. Quando um sinal elétrico de alta frequência é aplicado a uma cerâmica piezoelétrica, é gerado um sinal acústico de alta frequência (vibração mecânica), que é o que costumamos chamar um sinal ultrassônico. Em outras palavras, a cerâmica piezoelétrica tem a função de conversão e conversão inversa entre energia mecânica e energia elétrica. Este relacionamento mútuo é muito interessante.

É dividido em cristais de cerâmica piezoelétrico eElementos piezocerâmicos ultra-sônicos. Cristais piezoelétricos geralmente se referem a cristais únicos piezoelétricos, e cerâmica piezoelétrica geralmente se referem a policrystals piezoelétricos. Cerâmica piezoelétrica são um tipo de policrystals que são formados por matérias-primas de mistura, moldagem e sinterização de alta temperatura com os componentes necessários, bem como partículas finas irregulares obtidas por reação de fase sólida e sinterização entre partículas. Placas cerâmicas piezo com propriedades piezoelétricas são chamadas de cerâmica piezoelétrica, que são, na verdade, piezocerâmica ferroelétrica. Os grãos deste piezocerâmico têm domínios ferroelétricos. Os domínios ferroelétricos são compostos por 180 domínios com direções de polarização espontânea anti-paralelas e 90 domínios com direções de polarização espontânea perpendiculares. Sob a condição de polarização artificial (aplicação de campo elétrico DC aprimorado), esses domínios estão perfeitamente alinhados na direção do campo elétrico externo, e a resistência remanescente de polarização é mantida após a removida do campo elétrico externo, para que tenham características piezoelétricas macroscópicas . Por exemplo, bário titanate bt, chumbo zirconato titanato pzt, modificado chumbo zirconate titanato, chumbo metaniobato, lítio líder niobate bodão pbln, modificado pt titanato pt, e semelhantes. O desenvolvimento bem-sucedido deste material PZT promoveu a melhoria e aprimoramento do desempenho de vários dispositivos piezoelétricos de transdutores ultra-sônicos acústicos e sensores piezoelétricos.

O efeito piezoelétrico da folha de cerâmica piezoelétrica ultra-sônica significa que a estrutura de algum único piezoMateriais de cristal têm características assimétricas. Quando estes materiais do PZT são submetidos a tensão e tensão aplicadas, as alterações (deformação) na estrutura de treliça interna destruirão a originalidade da neutralidade elétrica. O estado macroscópico gera um campo elétrico polarizado (polarização), e o campo elétrico gerado (intensidade de polarização) é proporcional à magnitude da tensão. Este fenômeno é chamado de efeito piezoelétrico positivo, que foi descoberto pelos irmãos Curie em 1880. Mais tarde, em 1881, foi ainda descoberto que este material de cristal único também tem um efeito piezoelétrico reverso. Quando um material com efeito piezoelétrico positivo é submetido a um campo elétrico externo, o estresse e a tensão serão gerados, e a tensão é proporcional à magnitude do campo elétrico externo. O efeito piezoelétrico é uma característica da estrutura cristalina, que está relacionada à assimetria da estrutura cristalina, e a magnitude e natureza do efeito piezoelétrico está relacionada à direção do estresse aplicado ou no campo elétrico em relação ao eixo de cristal. Há uma variedade de pzt únicoCerâmica piezo de alta potênciaMateriais de cristal com efeitos piezoelétricos, como cristais de quartzo natural (SiO 2) e materiais de cristal único artificiais, como sulfato de lítio (LI2SO4), niobato de lítio (linbo3) e semelhantes.