Analysieren Sie die Eigenschaften von piezoelektrischen Keramikkristallen durch Experimente

1880 entdeckten die Curie Brothers erstmals den piezoelektrischen Effekt auf einen Quarzkristall. Es spiegelt die gegenseitige Kopplung zwischen den elastischen und dielektrischen Eigenschaften von piezoelektrischen Kristallen wider. Wenn piezoelektrische Keramikkristalle durch externe Kräfte deformiert werden, erzeugen sie unterschiedliche Ladungsmengen auf den entsprechenden Oberflächen. Dieses Phänomen ohne elektrische Feldeffekt wird einfach aufgrund der Verformung als positiver piezoelektrischer Effekt bezeichnet.

Wenn ein elektrisches Feld vonHochfokussierende Piezoschalewird auf einen piezoelektrischen Kristall angewendet, es ist nicht nur Polarisation, sondern auch Deformation. Diese durch ein elektrische Feld verursachte Verformung wird als inverse piezoelektrische Effekt bezeichnet. Der inverse piezoelektrische Effekt wird durch die im Kristall erzeugte Spannung verursacht, wenn der piezoelektrische Kristall einem elektrischen Feld ausgesetzt ist. Diese Spannung wird als piezoelektrischer Spannung bezeichnet. Infolgedessen wird eine piezoelektrische Dehnung erzeugt. Experimente zeigen, dass alle Piezo-Kristalle mit positiver piezoelektrischer Wirkung ebenfalls eine antizoelektrische Wirkung haben müssen, und die beiden sind in eins-zu-eins-Korrespondenz.

Jedes Medium im elektrischen Feld verformt das Medium aufgrund der induzierten Polarisation. Diese Deformation unterscheidet sich von der durch den inversen piezoelektrischen Effekt verursachtHifu -Keramik -Piezoelektrikum. Dielektrika können unter dem Einfluss externer Kräfte oder Verformungen unter der Polarisation externer elektrischer Felder elastische Verformungen verursachen. Die durch induzierte Polarisation verursachte Verformung ist proportional zum Quadrat des externen elektrischen Feldes, was die elektrostriktive Wirkung ist. Die Verformung, die sie erzeugt, ist unabhängig von der Richtung des externen elektrischen Feldes. Die durch den reverse piezoelektrische Effekt verursachte Verformung ist proportional zum externen elektrischen Feld, und die Verformung ändert sich, wenn das elektrische Feld umgekehrt ist (z. B. kann die ursprüngliche Dehnung verkürzt oder die ursprüngliche Verkürzung verlängert werden).

Ob es sich um einen nicht-piezoelektrischen Kristall oder ein piezoelektrischer Kristall handelt, besteht der elektrostriktive Effekt in allen Dielektrika; Die elektrostriktive Wirkung von dielektrischen Piezo -Keramikkristallen mit unterschiedlichen Strukturen ist jedoch unterschiedlich. Der anti-piezoelektrische Effekt existiert nur inPiezoelektrische Scheibenwandler. Kristalle, die piezoelektrische Effekte erzeugen können, werden als piezoelektrische Kristalle bezeichnet. Eine Art von piezoelektrischem Kristall ist ein einzelner Kristall, wie Quarz (SiO 2), Kalium -Natriumtartrat (auch als Verlustsalz bekannt, NAKC 4H4 O 6 x H2O), Bismutsgermanat (BI 12 Geo 20) und dergleichen. Eine andere Art von piezoelektrischem Kristall wird als piezoelektrische Keramik wie Bariumtitanat (Batei O3), Bleizirkonat -Titanat (PB (Zrxtirx) O3, Code PZT PZT), Blei -Zirkonat -Titanat -Niobium -Magnesium (pb -PZT PB (MG1 / 3N) bezeichnet. 3) O3, Code PCM), Lead Antimon Mangan Zirkonat -Titanat (PB hinzugefügt PMS)