Analyser egenskaberne ved piezoelektriske keramiske krystaller gennem eksperimenter

I 1880 opdagede Curie-brødrene først den piezoelektriske effekt på en kvartskrystal. Det afspejler den gensidige kobling mellem de elastiske og dielektriske egenskaber af piezoelektriske krystaller. Når piezoelektriske keramiske krystaller deformeres af eksterne kræfter, genererer de forskellige mængder ladning på de tilsvarende overflader. Dette fænomen uden en elektrisk felteffekt kaldes en positiv piezoelektrisk effekt simpelthen på grund af deformation.

Når et elektrisk felt på højfokuserende piezoskål påføres en piezoelektrisk krystal, det er ikke kun polarisering, men også deformation. Denne deformation forårsaget af et elektrisk felt kaldes den omvendte piezoelektriske effekt. Den omvendte piezoelektriske effekt er forårsaget af den spænding, der genereres inde i krystallen, når den piezoelektriske krystal udsættes for et elektrisk felt. Denne stress kaldes piezoelektrisk stress. Som et resultat genereres piezoelektrisk belastning. Eksperimenter viser, at alle piezokrystaller med positiv piezoelektrisk effekt også skal have anti-piezoelektrisk effekt, og de to er i en-til-en korrespondance.

Ethvert medium i det elektriske felt vil deformere mediet på grund af induceret polarisering. Denne deformation er forskellig fra den, der forårsages af den omvendte piezoelektriske effekt HIFU keramisk piezoelektrisk transducer . Dielektriske stoffer kan forårsage elastisk deformation under påvirkning af eksterne kræfter eller deformation under polarisering af eksterne elektriske felter. Deformationen forårsaget af induceret polarisering er proportional med kvadratet af det eksterne elektriske felt, som er den elektrostriktive effekt. Deformationen, den frembringer, er uafhængig af retningen af ​​det eksterne elektriske felt. Deformationen forårsaget af den omvendte piezoelektriske effekt er proportional med det eksterne elektriske felt, og deformationen vil ændre sig, når det elektriske felt vendes (for eksempel kan den oprindelige forlængelse forkortes eller den oprindelige afkortning kan forlænges).

Derudover, uanset om det er en ikke-piezoelektrisk krystal eller en piezoelektrisk krystal, eksisterer den elektrostriktive effekt i alle dielektrikum; dog er den elektrostriktive effekt af dielektriske piezokeramiske krystaller med forskellige strukturer anderledes. Den anti-piezoelektriske effekt eksisterer kun i piezoelektriske disktransducere . Krystaller, der kan generere piezoelektriske effekter, kaldes piezoelektriske krystaller. En type piezoelektrisk krystal er en enkelt krystal, såsom kvarts (SiO 2), kaliumnatriumtartrat (også kendt som lossal salt, nakc 4h4 o 6 x H2O), vismutgermanat (bi 12 geo 20) og lignende. En anden type piezoelektrisk krystal kaldes en piezoelektrisk keramik, såsom bariumtitanat (batei O3), blyzirconattitanat (Pb (zrxtirx) O3, kode PZT), blyzirkonattitanat niobiummagnesium (Pb tilsat PZT Pb (mg1 / 3n B2), kode man PCM, O3mony / 3n B2, kode man PCM), zirkonattitanat (Pb tilføjet Pit-kode PMS)