5 tajemství piezoelektrického keramického senzoru ví jen hrstka lidí

Piezoelektrická keramika je široce používána v oblasti elektroniky, světla, tepla a akustiky. Staly se důležitým funkčním materiálem v národním obranném průmyslu, civilním průmyslu a každodenním životě. Jsou jedním z hlavních směrů výzkumu současných funkčních materiálů. V současné době nejvíce piezo bimorfní aktuátory se používají piezoelektrické keramiky jsou stále zirkoničitan titaničitý (PZT) a jeho ternární nebo kvartérní keramika. V procesu přípravy piezoelektrické keramiky je klíčovým procesem proces polarizace. Polarizace hifu piezoelektrický senzor je proces pohybu a vývoje doménových struktur v piezoelektrické keramice. Piezoelektrická keramika je izotropní těleso před umělou polarizací a nevykazuje piezoelektrický efekt navenek. Po polarizaci, Ultrazvukové atomizační piezoelektrikum se v důsledku zbytkové polarizace stává anizotropním tělesem a má tedy piezoelektrický efekt. Piezoelektrické, dielektrické a elastické vlastnosti polarizované piezoelektrické keramiky souvisí se stupněm polarizace. Aby piezoelektrická keramika měla vysoký stupeň polarizace, elektrická piezokeramika dává plný výkon svým potenciálním piezoelektrickým vlastnostem, musíme použít nejlepší polarizační podmínky, to znamená zvolit vhodnou polarizační sílu elektrického pole (E), teplotu polarizace (T) a dobu polarizace (t) [2]. Tyto tři podmínky procesu polarizace jsou vzájemně závislé. Pokud je polarizační elektrické pole slabé, lze jej kompenzovat zvýšením teploty a prodloužením doby polarizace. Pokud je výkonná piezokeramika elektrického pole silnější a teplota je vyšší, lze dobu polarizace zkrátit. Nicméně tři podmínky polarizace a piezoelektrické keramické součásti spolu úzce souvisí. U piezoelektrického keramického materiálu PZT, aby se snížilo jeho koercitivní pole, je tradiční metodou nastavení poměru zirkonia k titanu, čím větší je poměr zirkonia a titanu, tím menší je koercitivní pole, takže polarizační elektrické pole je menší. Tato jednoduchá metoda však zlepšuje poměr zirkonia a titanu, která výrazně nezlepšuje podmínky procesu polarizace.