ساختار اصلی سرامیک های پیزوالکتریک

ساختار اصلی سرامیک های پیزوالکتریک وجود دارد. سرامیک های پیزوالکتریک از انواع متعدد و متفاوت هستند، اما از منظر ساختار کریستالی، عمدتاً سه نوع سرامیک پیزوالکتریک وجود دارد که عبارتند از ساختار پروسکایت، ساختار برنز تنگستن و ساختار لایه حاوی بیسموت.

1. ساختار پروسکایت
بسیار مفید است مواد پیزو سرامیک PZT ساختارهای پروسکایتی با فرمول عمومی ABO3 هستند و ظرفیت AB می تواند A2+B4+ یا A1+B5+ باشد. شکل یک نمودار شماتیک از ساختار پروسکایت ABO3 است. ساختار پروسکایت مکعبی ساده از یک سری هشت وجهی با زوایای راس مشترک تشکیل شده است. مرکز هشت وجهی اکسیژن یک یون B-site با شعاع با قیمت بالا است، مانند Ti، Sn. ، Zr، Nb، Ta، W و غیره، و در هشت وجهی اکسیژن، شعاع بزرگ، قیمت برق پایین، یون های هماهنگی شماره 12 موقعیت A، مانند Na، K، Rb، Ca، Sr، Ba، Pb و غیره است. 

2. ساختار برنز تنگستن

برخی از فروالکتریکهای هشت وجهی اکسیژن در ساختار برنز تنگستن وجود دارند و به دلیل ساختار مشابه آنها با برنزهای تنگستن چهارضلعی KxWO3 و NaxWO3 نامگذاری شده اند. ویژگی اساسی این ساختار این است که یک سلول واحد چهار ضلعی حاوی 10 هشت وجهی BO6 مانند PbNb2O6، NaSr2Nb5O15 و غیره است. این شبیه به ساختار پروسکایت است، این نوع فروالکتریک همچنین دارای ساختار شبکه هشت وجهی اکسیژن است، اما حسگر پیزوالکتریک مواد پیزوسرامیک پیچیده تر از یک ساختار ساده پروسکایت است. هشت ضلعی های اکسیژن در یک پشته در امتداد چهارقطبی به شکل یک راس مشترک روی هم قرار می گیرند و پشته ها در یک نقطه مشترک به هم متصل می شوند. برخلاف ساختار پروسکایت، این پشته ها در صفحه عمود بر محور چهارگانه ناهماهنگ هستند و حفره های مختلفی بین پشته های مختلف هشت وجهی اکسیژن تشکیل می شود.

3. ساختار لایه ای حاوی مینا