П'езаэлектрычны феномен і п'езаэлектрычны эфект - гэта тое п'езакерамічная калонка электроннага пераўтваральніка аказвае ціск, перпендыкулярны паверхні электрода, што выклікае дэфармацыю, а таксама стварае разрад высокага напружання. Гукавы сігнал пераменнага напружання падаецца на п'езаэлектрычны гукавы электрод, які стварае дэфармацыю і таксама выдае чутны гук. Абагульняючы гэтыя падобныя з'явы, можна атрымаць канцэпцыю станоўчых і адмоўных п'езаэлектрычных эфектаў, гэта значыць эфект п'езаэлектрычнай керамікі з-за дэфармацыі сілы называецца станоўчым п'езаэлектрычным эфектам. Эфект дэфармацыі п'езаэлектрычнай керамікі пад дзеяннем напружання называецца зваротным п'езаэлектрычным эфектам.
Унутраная будова ст Керамічныя пераўтваральнікі Pzt - гэта матэрыяльныя веды, якія кажуць нам, што ўласцівасці любога матэрыялу вызначаюцца яго ўнутранай структурай. Такім чынам, каб зразумець п'езаэлектрычны прынцып п'езаэлектрычнай керамікі і зразумець прычыны п'езаэлектрычных эфектаў, мы павінны спачатку ведаць п'езаэлектрычную кераміку. Ячэйкавая структура і спантанная палярызацыя п'езаэлектрычнай керамікі маюць ячэістую структуру, якая з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўванай структурай тыпу п'езаэлектрычнай керамікі пераўскіта (CaTiO3), напрыклад, PbTiO3, BaTiO3, KxNa1-xNbO3, Pb (ZrxTi1-x ) O3 і гэтак далей. Хімічная формула гэтага тыпу матэрыялу - ABO3. У формуле цана электрычнасці A роўная 1 або 2, а цана электраэнергіі B роўная 4 або 5. Яго элементарная ячэйка (структурная адзінка ў крышталічнай рашотцы).
Вобласць, у якой спантанная палярызацыя аднастайная ў п'езаэлектрычнай кераміцы, называецца даменам (або сегнетоэлектрычным даменам). Ніжэй прыведзены прыклад, у якім структура пераўскіта змяняецца з кубічнай фазы на тэтраганальную, каб праілюстраваць утварэнне даменаў.
1 кірунак восі с вызначае спантанную арыентацыю палярызацыі, калі ўнутраная структура зерня ў п'езакерамічны керамічны пераўтваральнік пераходзіць з кубічнай фазы ў тэтраганальную фазу, любая адна з восяў можа стаць воссю с чатырохкутнай фазы. Паколькі спантанная палярызацыя паралельная восі с, арыентацыі спантаннай палярызацыі адпаведных элементарных ячэек могуць адрознівацца адна ад адной. Але гэта не самы нізкі энергетычны стан.
2 Прынцып мінімальнай энергіі вызначае даменную структуру. Каб адпавядаць прынцыпу мінімальнай энергіі, зерні тэтраганальнай фазы павінны ўтварыць даменную структуру, а для ўзгаднення рашоткі элементарная ячэйка павінна спантанна палярызаваць арыентацыю. Прынцып існавання мінімальнай энергіі клеткі патрабуе супадзення спантаннай арыентацыі палярызацыі клетак.
3.фазавая структура вызначае тып даменнай сценкі Акрамя таго, так як ст пізаэлектрычная керамічная ячэйка з'яўляецца чатырохкутнай, арыентацыя спантаннай палярызацыі можа быць толькі паралельнай адной з трох крышталічных восяў зыходнай рэакцыйнай кубічнай фазы, таму кірунак спантаннай палярызацыі ў двух суседніх даменах можа складаць толькі 90° або 180°. інтэрфейсы адпаведных даменаў, называюцца даменнымі сценамі 90° і даменнымі сценкамі 180° адпаведна.
Рух дамена пад дзеяннем знешняга электрычнага поля. Калі да шматдаменнага крышталя прыкласці дастаткова моцнае пастаяннае электрычнае поле, вобласць спантаннага напрамку палярызацыі і напрамку электрычнага поля будуць працягваць павялічвацца, і наадварот. Увесь крышталь змяняецца з мультыдаменнага на адзіночны, і кірунак спантаннай палярызацыі адпавядае напрамку электрычнага поля. Працэс палярызацыі п'езакерамічны біморф заключаецца ў даданні дастаткова моцнага пастаяннага электрычнага поля да электродаў керамічных пласцін, каб прымусіць дамены паварочвацца, нават калі іх спантанная палярызацыя выраўнавана. PS - спантанная палярызацыя, Pr - рэшткавая палярызацыя, EC - напружанасць каэрцытыўнага поля. У працэсе палярызацыі п'езаэлектрычнай керамікі звычайна выбіраецца ЭК з напружанасцю электрычнага поля ў 2-3 разы. Далейшае разуменне п'езаэлектрычнага эфекту заключаецца ў тым, што рэшткавая палярызацыя ў палярызаванай п'езаэлектрычнай кераміцы заўсёды выяўляецца ў выглядзе электрычнага дыпольнага моманту, гэта значыць станоўча звязанага зарада на адным канцы п'езакерамікі і адмоўна звязанага зарада на іншым канцы, для экраніравання і процідзеяння эфекту рэшткавай палярызацыі на знешні свет пад дзеяннем звязанага зарада, a свабодны зарад звонку адсарбуецца на паверхні керамічнага электрода.
Рух дамена пад дзеяннем знешняга электрычнага поля. Калі да шматдаменнага крышталя прыкласці дастаткова моцнае пастаяннае электрычнае поле, вобласць спантаннага напрамку палярызацыі і напрамку электрычнага поля будуць працягваць павялічвацца, і наадварот. Увесь крышталь змяняецца з мультыдаменнага на адзіночны і кірунак спантаннай палярызацыі, які адпавядае напрамку электрычнага поля. Працэс палярызацыі п'езаэлектрычнай керамікі заключаецца ў даданні дастаткова моцнага пастаяннага электрычнага поля да электродаў п'езадыскі п'езакерамічны пераўтваральнік, каб прымусіць дамены паварочвацца, нават калі іх спантанная палярызацыя выраўнавана. PS - гэта спантанная палярызацыя, Pr - рэшткавая палярызацыя, а EC - напружанасць каэрцытыўнага поля. У працэсе палярызацыі п'езаэлектрычнай керамікі звычайна выбіраецца EC, які мае напружанасць электрычнага поля ў 2-3 разы. Далейшае разуменне п'езаэлектрычнага эфекту заключаецца ў тым, што рэшткавая палярызацыя ў палярызаванай п'езаэлектрычнай кераміцы заўсёды выяўляецца ў выглядзе электрычнага дыпольнага моманту, гэта значыць станоўча звязаных зарадаў на адным канцы п'езакерамікі і адмоўна звязанага зарада на другім канцы, для экраніравання і процідзеяння ўздзеянню рэшткавай палярызацыі на знешні свет пад дзеяннем звязанага зарада, свабодны зарад звонку адсарбуецца на паверхні керамічнага электрода.
Кампанія Hubei Hannas Tech Co., Ltd з'яўляецца прафесійным вытворцам п'езаэлектрычнай керамікі і ультрагукавых датчыкаў, якая займаецца ультрагукавымі тэхналогіямі і прамысловым прымяненнем.
