Vigtigste præstationsparametre for piezoelektriske materialer

(1) Dielektrisk konstant ε

Den dielektriske konstant er en afspejling af de dielektriske egenskaber af et materiale, eller arten af ​​polarisering, og er normalt udtrykt. Piezoelektriske keramiske komponenter til forskellige formål har forskellige dielektriske konstantkrav til piezoelektrisk keramik. For eksempel kræver en lydkomponent, såsom en piezoelektrisk keramisk højttaler, en piezokeramik, som har en stor dielektrisk konstant. Den højfrekvente piezoelektriske keramiske komponent kræver et materiale med en lav dielektrisk konstant. Forholdet mellem dielektricitetskonstanten og kapacitansen af ​​komponenten, elektrodearealet A og inter-elektrodeafstanden t er ε=C·t/A, hvor C er kondensatorens kapacitans; A er kondensatorpladearealet; t—— Kondensatorelektrodeafstand. Når afstanden og arealet af kondensatorpladen er konstant, jo større dielektricitetskonstant ε, jo større er kapacitansen C, det vil sige, jo mere strøm lagrer kondensatoren. Da den nødvendige detektionsfrekvens er lav, bør ε være større. Fordi ε er stor, er C tilsvarende stor, kondensatorens opladnings- og afladningstid er lang, og frekvensen er tilsvarende lav.

(2) Piezoelektrisk deformationskonstant: Den piezoelektriske deformationskonstant angiver størrelsen af ​​deformation, der genereres, når en enhedsspænding påføres den piezoelektriske krystal: t = dmVU. Hvor U er det piezoelektriske påført på begge sider af den piezoelektriske wafer, Δt - deformationen af ​​waferen i tykkelsesretningen. Den piezoelektriske tøjningskonstant 33d er en vigtig parameter at måle emissionsegenskaberne af piezorør piezokeramisk transducer . Værdien er stor, emissionsydelsen er god, og emissionsfølsomheden er højere. (3) Den piezoelektriske spændingskonstant er 33 g, og den piezoelektriske spændingskonstant angiver størrelsen af ​​den piezoelektriske gradient genereret af enhedsspændingen, der virker på den piezoelektriske krystal: 31 (m/N) PUgVP. I midten.

(3) Mekanisk kvalitetsfaktor

Den mekaniske kvalitetsfaktor er også en vigtig parameter til måling af piezoelektrisk keramik. Det repræsenterer graden af ​​energiforbrug inde i materialet under vibrationskonvertering. Årsagen til tabet er indre friktion. Værdi har en større indflydelse på opløsning. Jo større den mekaniske kvalitetsfaktor, jo mindre energitab, jo længere vibration af waferen, jo større pulsbredde og jo lavere opløsning. (4) Frekvenskonstant Fra teorien om stående bølge kendes betingelsen om, at den piezoelektriske wafer resonerer under excitationen af ​​den højfrekvente elektriske impuls. Det betyder, at produktet af tykkelsen af piezokeramisk keramisk krystal og den naturlige frekvens er en konstant, og denne konstant kaldes en frekvenskonstant. Derfor er det det samme materiale, når man laver en højfrekvent sonde, er tykkelsen af ​​den piezoelektriske wafer lille; når der laves en lavfrekvenssonde, er tykkelsen af ​​waferen stor.

(4) Elektromekanisk koblingskoefficient K

Den elektromekaniske koblingskoefficient K er en parameter, der udtømmende afspejler det piezoelektriske materiales ydeevne, og den repræsenterer koblingseffekten mellem den mekaniske energi og den elektriske energi af det piezoelektriske materiale. Den elektromekaniske koblingskoefficient kan defineres som K er energien af ​​omdannelsen. Indgangsevnen er, at når probewaferen vibrerer, genereres både tykkelsesretningen og den radiale retning. Derfor er den elektromekaniske koblingskoefficient opdelt i tykkelsesretningen tK og den radiale retning pK. tK er stor, detektionsfølsomheden er høj; pK er stor, lavfrekvent resonansbølge øges, og emissionsimpulsen udvides, hvilket resulterer i et fald og en stigning i en blind vinkel. (7) Curie temperatur CT og piezoelektriske materialer, som magnetiske materialer, som har en piezoelektrisk effekt, der er temperaturafhængig. Det kan kun produceres inden for et bestemt temperaturområde. Når temperaturen overstiger en bestemt temperatur, forsvinder den piezoelektriske effekt. Den temperatur, ved hvilken den piezoelektriske effekt af det piezoelektriske materiale forsvinder, kaldes curietemperaturen af ​​det piezoelektriske materiale piezokeramisk keramisk transducer . De generelle krav til sonden bruges til waferen: