هيكل مادة PZT من برونز التنغستن الرباعي

هيكل من البرونز التنغستن يمكن تقسيم محول الطاقة الحلقي الكهرضغطي إلى العديد من الفئات، الأكثر شيوعًا والأكثر شيوعًا يتم استخدام كريستال المستشعر الكهرضغطي على نطاق واسع، والأكثر دراسة هو الهيكل البرونزي التنغستن الرباعي. على غرار بنية البيروفسكايت، يتكون هيكل برونز التنغستن أيضًا من قمة إجمالية من ثماني السطوح الأكسجين. مجموع الجزء العلوي من المجسم الثماني الأكسجين BO6 مقترنًا على طول المحور الرباعي في كومة، ثم الأكوام ثم نقطة إجمالية في شكل اتصال. في المقابل، هو هيكل البيروفسكايت، هذه الأكوام من لا تتم محاذاة القرص الانضغاطي من مادة PZT في مستوى عمودي على المحور الرباعي، مما يؤدي إلى ثلاث فجوات مختلفة: المواضع A2 وA1 وC لفجوات المنشور الخماسي والرباعي والمثلث. من بينها رقم التنسيق A1 هو 12، A2 هو 15، الحد الأدنى C هو 9. في الوقت نفسه، يختلف مركز الأوكتاهدرا الأكسجين بسبب موقع التماثل، محول الطاقة الكهرضغطية المخروطي إلى B1 و B2 كما هو الحال بالنسبة لمركزين مثمنين. ينقسم يمكن كتابة هذا الهيكل البرونزي التنغستن. عادةً ما تشغل مواقع الفجوة هذه أيونات تلبي متطلبات الحجم والتكافؤ المختلفة. بشكل عام، يتم ملء الموقعين A1 وA2 بأيونات أكبر من Pb2 +، Ba2 +، Ca2 +، Sr2 +، Na +، K + والعناصر الأرضية النادرة؛ بينما لا يمكن أن تشغل الأقراص الخزفية الانضغاطية الصغيرة إلا بأيونات صغيرة جدًا مثل Li + وBe2 + وMg2 + وTa5 + وW6 + وTi4 + وZr4 + وFe3 +، المملوءة في B1 وB2. نيوبات الرصاص الجزئي (PbNb2O2) هو أول هيكل متعلق بالعازل الكهربائي الشفاف من برونز التنغستن، وهو أيضًا أول هيكل متعلق بالعازل الكهربائي الشفاف غير البيروفسكايت. يحتوي النظام على درجة حرارة كوري عالية (570 درجة مئوية)، وليس من السهل إزالة الاستقطاب لمحول الطاقة الميكانيكي ذو درجة الحرارة العالية، وتباين كهرضغطية كبير d33 هو عامل جودة ميكانيكي يبلغ 10 فقط أو نحو ذلك، ومحولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية ذات درجة الحرارة العالية مناسبة. ومع ذلك، فإن الطور الكهروضوئي من نيوبات الرصاص الجزئي يحتاج إلى أن يتشكل عند حوالي 1230 درجة مئوية. لذلك، يجب أن يكون تحضير سيراميك نيوبات الرصاص أكثر من 1250 درجة مئوية بعد العزل، من خلال التبريد السريع لمادة pzt الانضغاطية عند درجة حرارة للحفاظ على استقرار الطور الكهروضوئي، ولكن بسبب تكسير الخزف أثناء عملية التبريد، غالبًا ما يكون من الصعب الحصول على سيراميك كهرضغطية ميتاتيتانات الرصاص الكثيف.