ولتاژ پیزوالکتریک تولید شده توسط سنسور پیزوالکتریک

دیسک های پیزو کریستال

مبدل حلقه پیزو

تراشه کره پیزو

                             ولتاژ پیزوالکتریک تولید شده توسط سنسور پیزوالکتریک

افزودن La3 +، Nb5 +، Bi3 + و سایر مواد افزودنی به مواد PZT، که می تواند جای خالی Pb2 + یا جای خالی اکسیژن را ایجاد کند. از زمان حضور عناصر دیسک پیزوالکتریک حرکت بوته الکتریکی را تغییر می دهد، تغییرات در ثابت دی الکتریک، ضریب انطباق الاستیک، تلفات دی الکتریک و تلفات مکانیکی را نشان می دهد. مطالعه دیسک پیزو الکتریکی Nb2O5 با PZT65/35 تهیه شده توسط روش فاز جامد دوپ شده است، نشان می دهد که افزودن نیوبیم به طور قابل توجهی باعث افزایش انتراکم تف جوشی شده و رشد دانه را سرکوب می کند. آزمایش دوپینگ Li2O در سیلندر سرامیکی پیزو 0.2 نشان می دهد که خواص پیزوالکتریک خوبی در دمای پایین 950 درجه سانتیگراد سنتز شده است. 

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، با توجه به دوپینگ La3+ که با La3+ در نمونه PZT متخلخل دوپینگ شده بود، و میانگین اندازه دانه و ریزسختی مبدل سیلندر پیزو در برابر مقدار دوپینگ ترسیم شد، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. مشخص شد که تأثیر روش های مختلف دوپینگ بر عملکرد اساساً یکسان است، اما هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. عملکرد PMN-PZN در دمای تف جوشی 1210 درجه سانتیگراد بهتر است و با افزایش محتوی، اندازه دانه سنسور صفحه پیزوالکتریک به تدریج افزایش می یابد. دمای تف جوشی بهینه نمونه باید افزایش یابد، ثابت دی الکتریک کاهش یابد، تلفات کاهش یابد، ضریب کیفیت مکانیکی افزایش یابد و خواص پیزوالکتریک و الکترومکانیکی کاهش یابد.

 با این حال، دمای تف جوشی در طول آزمایش کاهش می یابد. این نشان می دهد که Fe2O3 نقش کمک به سوختن را دارد. مطالعات نشان داده است که دوپینگ Fe3 + اتلاف ساختاری و افت رسانایی سرامیک و سیستم PMnS-PZN-PZT را کاهش می دهد. کره سرامیکی پیزو اتلاف دی الکتریک را بهبود می بخشد. تأثیر دوپینگ CeO2 بر PZT مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که دانه‌های کریستال پس از افزودن CeO2 کوچک‌تر می‌شوند. وقتی مقدار دوپینگ 0.4٪ است، اندازه دانه کریستال نسبتاً یکنواخت است، و وقتی مقدار دوپینگ به 0.8٪ افزایش می‌یابد، دانه‌های کریستال یکنواخت نیستند، و دانه‌های کریستالی کوچکی که هنوز رشد نکرده‌اند ظاهر می‌شوند. این نشان می‌دهد که انرژی دوپینگ مناسب برای رشد یکنواخت دانه‌های کریستال مفید است و مازاد آن باعث تجمع یون‌ها در مرز دانه‌ها برای جلوگیری از رشد دانه‌ها می‌شود.