تحليل خصائص بلورات السيراميك الكهرضغطية من خلال التجارب

في عام 1880، اكتشف الأخوان كوري لأول مرة التأثير الكهرضغطي على بلورة الكوارتز. إنه يعكس الاقتران المتبادل بين الخواص المرنة والعازلة للبلورات الكهرضغطية. عندما تتشوه بلورات السيراميك الكهرضغطية بواسطة قوى خارجية، فإنها تولد كميات مختلفة من الشحنة على الأسطح المقابلة. تسمى هذه الظاهرة بدون تأثير المجال الكهربائي بالتأثير الكهرضغطي الإيجابي ببساطة بسبب التشوه.

عندما يكون المجال الكهربائي يتم تطبيق وعاء بيزو عالي التركيز على الكريستال الكهرضغطي، فهو ليس فقط استقطابًا، ولكن أيضًا تشوه. ويسمى هذا التشوه الناجم عن المجال الكهربائي بالتأثير الكهرضغطي العكسي. يحدث التأثير الكهرضغطي العكسي بسبب الضغط المتولد داخل البلورة عندما تتعرض البلورة الكهرضغطية لمجال كهربائي. ويسمى هذا الإجهاد الإجهاد الكهروإجهادي. ونتيجة لذلك، يتم إنشاء سلالة كهرضغطية. تظهر التجارب أن جميع البلورات الانضغاطية ذات التأثير الإيجابي الكهرضغطي يجب أن يكون لها أيضًا تأثير مضاد للكهرضغطية، وأن الاثنين متطابقان في واحد لواحد.

أي وسط في المجال الكهربائي سوف يشوه الوسط بسبب الاستقطاب المستحث. يختلف هذا التشوه عن ذلك الناتج عن التأثير الكهرضغطي العكسي محول طاقة كهرضغطية من السيراميك HIFU . قد تسبب العوازل تشوهًا مرنًا تحت تأثير القوى الخارجية، أو تشوهًا تحت استقطاب المجالات الكهربائية الخارجية. يتناسب التشوه الناتج عن الاستقطاب المستحث مع مربع المجال الكهربائي الخارجي، وهو تأثير الانقباض الكهربائي. التشوه الذي ينتجه مستقل عن اتجاه المجال الكهربائي الخارجي. يتناسب التشوه الناتج عن التأثير الكهرضغطي العكسي مع المجال الكهربائي الخارجي، وسيتغير التشوه عندما يتم عكس المجال الكهربائي (على سبيل المثال، يمكن تقصير الاستطالة الأصلية أو يمكن تمديد التقصير الأصلي).

بالإضافة إلى ذلك، سواء كانت بلورة غير كهرضغطية أو بلورة كهرضغطية، فإن تأثير الانقباض الكهربائي موجود في جميع المواد العازلة؛ ومع ذلك، فإن التأثير الكهربي لبلورات السيراميك الانضغاطية العازلة ذات الهياكل المختلفة يختلف. التأثير المضاد للكهرضغطية موجود فقط في محولات القرص الكهرضغطية . البلورات التي يمكن أن تولد تأثيرات كهرضغطية تسمى بلورات كهرضغطية. أحد أنواع البلورات الكهروضغطية هو بلورة مفردة، مثل الكوارتز (SiO 2)، طرطرات صوديوم البوتاسيوم (المعروف أيضًا باسم الملح المفقود، nakc 4h4 o 6 x H2O)، جرمانات البزموت (bi 12 Geo 20)، وما شابه. نوع آخر من البلورات الكهرضغطية يسمى السيراميك الكهرضغطي، مثل تيتانات الباريوم (batei O3)، تيتانات زركونات الرصاص (Pb (zrxtirx) O3، كود PZT)، تيتانات زركونات الرصاص، النيوبيوم المغنيسيوم (Pb مضاف PZT Pb (mg1 / 3n B2 / 3) O3، كود PCM)، تيتانات زركونات منغنيز الرصاص وأنتيمون الرصاص (Pb مضاف إليه كود Pit). الدورة الشهرية)