ویژگی های کریستال های سرامیکی پیزوالکتریک را از طریق آزمایشات تجزیه و تحلیل کنید

در سال 1880، برادران کوری برای اولین بار اثر پیزوالکتریک را بر روی کریستال کوارتز کشف کردند. این نشان دهنده اتصال متقابل بین خواص الاستیک و دی الکتریک کریستال های پیزوالکتریک است. هنگامی که کریستال های سرامیکی پیزوالکتریک توسط نیروهای خارجی تغییر شکل می دهند، مقادیر متفاوتی بار بر روی سطوح مربوطه ایجاد می کنند. این پدیده بدون اثر میدان الکتریکی صرفاً به دلیل تغییر شکل، اثر پیزوالکتریک مثبت نامیده می شود.

وقتی میدان الکتریکی از کاسه پیزو با فوکوس بالا روی یک کریستال پیزوالکتریک اعمال می شود، این نه تنها قطبش، بلکه تغییر شکل است. این تغییر شکل ناشی از میدان الکتریکی را اثر پیزوالکتریک معکوس می نامند. اثر پیزوالکتریک معکوس ناشی از تنش ایجاد شده در داخل کریستال زمانی است که کریستال پیزوالکتریک تحت یک میدان الکتریکی قرار می گیرد. به این تنش تنش پیزوالکتریک می گویند. در نتیجه، کرنش پیزوالکتریک تولید می شود. آزمایش‌ها نشان می‌دهد که تمام کریستال‌های پیزو با اثر پیزوالکتریک مثبت باید اثر ضد پیزوالکتریک نیز داشته باشند و این دو با هم مطابقت دارند.

هر محیطی در میدان الکتریکی به دلیل قطبش القایی، محیط را تغییر شکل می دهد. این تغییر شکل با تغییر شکل ناشی از اثر پیزوالکتریک معکوس متفاوت است مبدل پیزوالکتریک سرامیکی HIFU . دی الکتریک ها ممکن است باعث تغییر شکل الاستیک تحت تأثیر نیروهای خارجی یا تغییر شکل تحت قطبش میدان های الکتریکی خارجی شوند. تغییر شکل ناشی از پلاریزاسیون القایی متناسب با مربع میدان الکتریکی خارجی است که اثر الکتریکی است. تغییر شکلی که ایجاد می کند مستقل از جهت میدان الکتریکی خارجی است. تغییر شکل ناشی از اثر پیزوالکتریک معکوس متناسب با میدان الکتریکی خارجی است، و تغییر شکل با معکوس شدن میدان الکتریکی تغییر می‌کند (به عنوان مثال، ازدیاد طول اولیه را می‌توان کوتاه کرد یا کوتاه شدن اولیه را می‌توان گسترش داد).

علاوه بر این، چه یک کریستال غیر پیزوالکتریک باشد یا یک کریستال پیزوالکتریک، اثر الکتریکی در همه دی الکتریک ها وجود دارد. با این حال، اثر الکتریکی کریستال های دی الکتریک پیزو سرامیکی با ساختارهای مختلف متفاوت است. اثر ضد پیزوالکتریک فقط در مبدل های دیسکی پیزوالکتریک کریستال هایی که می توانند اثرات پیزوالکتریک ایجاد کنند، کریستال های پیزوالکتریک نامیده می شوند. یک نوع کریستال پیزوالکتریک تک بلور است، مانند کوارتز (SiO 2)، تارتارات سدیم پتاسیم (همچنین به عنوان نمک از دست دادن، nakc 4h4 o 6 x H2O)، بیسموت ژرمانات (bi 12 geo 20) و مانند آن. نوع دیگری از کریستال های پیزوالکتریک، سرامیک پیزوالکتریک نامیده می شود، مانند تیتانات باریم (batei O3)، سرب زیرکونات تیتانات (Pb (zrxtirx) O3، کد PZT)، زیرکونات سرب تیتانات نیوبیوم منیزیم (Pb افزوده PZT Pb (mg2mony / 3M) تیتانات زیرکونات (سرب اضافه شده کد پیت PMS)