Eksperimentalno analizirati karakteristike piezoelektričnih keramičkih kristala

Godine 1880. braća Curie prvi su otkrili piezoelektrični učinak na kvarcnom kristalu. Odražava međusobnu spregu između elastičnih i dielektričnih svojstava piezoelektričnih kristala. Kada se piezoelektrični keramički kristali deformiraju vanjskim silama, stvaraju različite količine naboja na odgovarajućim površinama. Ovaj fenomen bez učinka električnog polja naziva se pozitivnim piezoelektričnim efektom jednostavno zbog deformacije.

Kada električno polje od Visoko fokusiranje piezo zdjele se primjenjuje na piezoelektrični kristal, to nije samo polarizacija, već i deformacija. Ova deformacija uzrokovana električnim poljem naziva se inverzni piezoelektrični efekt. Inverzni piezoelektrični učinak uzrokovan je naprezanjem koje se stvara unutar kristala kada je piezoelektrični kristal podvrgnut električnom polju. Ovo naprezanje naziva se piezoelektrično naprezanje. Kao rezultat toga, stvara se piezoelektrično naprezanje. Eksperimenti pokazuju da svi piezo kristali s pozitivnim piezoelektričnim učinkom moraju imati i antipiezoelektrični učinak, a ta dva su u korespondenciji jedan na jedan.

Svaki medij u električnom polju će deformirati medij zbog inducirane polarizacije. Ta se deformacija razlikuje od one uzrokovane inverznim piezoelektričnim efektom HIFU keramički piezoelektrični pretvarač . Dielektrici mogu izazvati elastičnu deformaciju pod utjecajem vanjskih sila ili deformaciju pod polarizacijom vanjskih električnih polja. Deformacija uzrokovana induciranom polarizacijom proporcionalna je kvadratu vanjskog električnog polja, što je elektrostrikcijski učinak. Deformacija koju proizvodi neovisna je o smjeru vanjskog električnog polja. Deformacija uzrokovana obrnutim piezoelektričnim efektom proporcionalna je vanjskom električnom polju, a deformacija će se promijeniti kada se električno polje preokrene (na primjer, izvorno produljenje može se skratiti ili se izvorno skraćenje može produžiti).

Osim toga, bilo da se radi o nepiezoelektričnom ili piezoelektričnom kristalu, elektrostrikcijski učinak postoji u svim dielektricima; međutim, elektrostrikcijski učinak dielektričnih piezo keramičkih kristala s različitim strukturama je različit. Antipiezoelektrični učinak postoji samo u piezoelektrični disk pretvornici . Kristali koji mogu generirati piezoelektrične efekte nazivaju se piezoelektrični kristali. Jedna vrsta piezoelektričnog kristala je monokristal, kao što je kvarc (SiO 2), kalijev natrijev tartarat (također poznat kao gubitna sol, nakc 4h4 o 6 x H2O), bizmutov germanat (bi 12 geo 20) i slično. Druga vrsta piezoelektričnog kristala naziva se piezoelektrična keramika, kao što je barijev titanat (batei O3), olovo cirkonat titanat (Pb (zrxtirx) O3, kod PZT), olovo cirkonat titanat niobij magnezij (Pb dodan PZT Pb (mg1 / 3n B2 / 3) O3, kod PCM), olovo antimon mangan cirkonat titanat (Pb s dodatkom Pit code PMS)