1 domena gibanja U Pb (Zr0. 52Ti0. 48)O3 PZT materijal piezoelektrični keramički sastav, dodavanje oksida kao što su La2O3, Nb2O5, ThO2 i WO3 smanjuje vrijednost Qm. Kako bi objasnio smanjenje Qm, predložio je sljedeći mehanizam. Kada zamjena Pb2+, Ti4+, Zr4+ u PZT keramici s metalnim ionom ima višu valenciju od Pb2+ ili Ti4+ ili Zr4+ kao što su La3+, Nb5+, W6+, itd., kako bi se održala svojstva snage rešetke, u piezo keramici se generiraju prazna mjesta Pb. Ta prazna mjesta Pb smanjuju unutarnje naprezanje koje sprječava rotaciju domene, tako da se domena lako pomiče, unutarnje trenje se povećava, dielektrični gubici se povećavaju, a vrijednost Qm smanjuje. Vjeruje se da kretanje stijenke domene uzrokuje Qm vrijednost je smanjena. Nadalje, formula koju su izveli Yamauchi i Takahashi zna da je vrijednost Q-1m proporcionalna dielektričnom gubitku. Jedan od uzroka dielektričnog gubitka je potrošnja energije uzrokovana histerezom vibracija stijenke domene pod djelovanjem izmjeničnog električnog polja. Stoga histereza vibracije stijenke domene uzrokuje gubitak medija, što uzrokuje smanjenje vrijednosti Qm. Stoga, u modificiranom piezoelektričnom keramičkom materijalu s niskim Qm dopiranim, poteškoća gibanja stijenke domene izravno odgovara vrijednosti Qm.
2 Svemirski naboj
Kada se Pb2+, Ti4+, Zr4+ u PZT piezo keramici zamijene metalnim ionima koji imaju nižu valenciju od Pb2+ ili Ti4+ i Zr4+, kao što su K+, Na+, Cr3+, Fe3+, Qm vrijednost značajno raste. To se može objasniti učinkom prostornog naboja na domenu. Čista PZT piezoelektrična keramika pokazuje rupičastu vodljivost zbog slobodnih mjesta olova, dok aditivi pozitivnih niskovalentnih metalnih iona djeluju kao akceptori u tijelu. Dodatak jeftinog metalnog iona uvelike povećava negativne središnje i nosive rupe u piezokeramičkom tijelu, odnosno stvara veliku količinu prostornog naboja. Kako bi se eliminiralo električno polje koje stvara diskontinuirana promjena stijenke domene, prostorni naboj s negativnim nabojem koncentrira se u domeni. Pozitivni terminal i pozitivno nabijeni prostorni naboj koncentrirani su na negativnom kraju stijenke domene, tvoreći polje prostornog naboja (Eq) koje je isto kao smjer polarizacije domene. Kada se vanjsko električno polje primijeni za okretanje domene, ne samo da se prevlada spontana polarizacija izvorne domene, već i da se prevlada polje prostornog naboja Eq. To jest, učinak prostornog naboja potiskuje gibanje domene, čime se smanjuje unutarnje trenje i povećava vrijednost Qm. Za procjenu prisutnosti u keramici. Količina unesenog prostornog naboja može se promatrati. Definicija je parametar količine prostornog naboja (Ps - Pi) / Ps za karakterizaciju količine prostornog naboja. Vrijednost ( Ps - Pi ) / Ps varira s vrstom i količinom nečistoća. Za jeftine metalne aditive (tvrdi aditivi), s povećanjem količine dopinga, povećava se i prostorni naboj, dok je količina prostornog naboja za skupe aditive (meki aditivi) mala i gotovo je nemoguće izmjeriti. Stoga je tlak visoke vrijednosti Qm U električnoj keramici promjena Qm vrijednosti povezana je s prostornim nabojem. Kada temperatura poraste, prostorni naboj migrira u piezo keramičkih kristala , koji smanjuju nakupljanje prostornog naboja, pospješuju kretanje stijenke domene i smanjuju vrijednost Qm. Za dodavanje mekih materijala, zbog keramike, količina prostornog naboja koja se stvara u tijelu je mala, a promjena temperature uzrokuje malu migraciju prostornog naboja. Stoga je temperaturna stabilnost Qm općenito viša nego kod tvrdog aditiva.
3 Otpor tijela Za meke materijale modificirane aditivima
volumni otpor je 1 do 2 reda veličine veći od onog tvrdog materijala modificiranog aditivima jer mala količina dopanta daje višak elektrona. Izvorna rekombinacija rupa smanjuje koncentraciju elektronskih rupa u piezo keramičkom tijelu, čime se povećava volumenski otpor. Visoki volumni otpor je koristan za povećanje jakosti polarizacijskog električnog polja piezoelektrične keramike, a kretanje orijentacije domene je dostatnije, što rezultira povećanjem dielektričnog gubitka i smanjenjem vrijednosti Qm. Za materijale dopirane tvrdim aditivima, povećanje prostornog naboja i volumenskog otpora prati povećanje Qm. Što je niža temperatura, to je veći volumenski otpor materijala. Teško je migrirati prostorni naboj, gibanje domene je potisnuto, a Qm vrijednost je smanjena. Kada je odnos između volumnog otpora i Qm vrijednosti kvantitativno karakteriziran, kao što je gore opisano, Qm vrijednost je izražena kao funkcija količine prostornog naboja i volumnog otpora.
4 Veličina zrna Velika veličina zrna tijekom procesa polarizacije,
napon stezanja koji se stvara na granici zrna je mali, materijal se lako polarizira, unutarnje trenje je smanjeno, a vrijednost Qm povećana. Međutim, ako je veličina zrna prevelika, doći će do razmaka zrna. Povećana, kompaktnost, koja utječe na piezoelektrične performanse; zrno je premalo, granica zrna ima snažan učinak stezanja na domenu, što otežava upravljanje domenom, smanjujući piezoelektričnu izvedbu. Stoga veličina zrna mora biti umjerena. Studija ternarne piezoelektrične keramike dopirane CeO2 Pb (Mn1/ 3Sb2/ 3)2PbTiZrO3 pokazuje da je, nakon dodavanja CeO2, keramika gusta, a zrna umjerena, što poboljšava mikrostrukturu piezo keramike. Dobiven je materijal za ultrazvučni motor stojnog vala s visokim naponom i visokom vrijednošću Qm.
5 Proučavanje konstante rešetke Fazni dijagram temeljen na PZT materijali za piezoelektrične disk pretvornike mogu se utvrditi da će podešavanje omjera Zr/Ti i treće ili četvrte komponente izazvati promjene u parametrima rešetke; osim toga, ioni za dopiranje ulaze u rešetku, kristal Parametar rešetke se također mijenja. Ako se omjer kristalne osi poveća c/a, u vrijeme polarizacije, spontanu polarizaciju Ps nekih struktura teško je rotirati, što rezultira smanjenjem piezoelektrične izvedbe; a smanjenje omjera osi piezo kristala c/a čini Ps. Preokret je jednostavan, što rezultira povećanjem unutarnjeg trenja i smanjenjem Qm. Stoga, za binarne ili višeelementne piezoelektrične keramičke materijale na bazi olova, parametri rešetke također utječu na vrijednost Qm.
6 Vibracijski način rada Vrijednost Qm odražava stupanj mehaničkog gubitka uzrokovanog unutarnjim trenjem piezoelektričnog vibratora tijekom rezonancije. Očito, vrijednost Qm je povezana s načinom vibracije. Za izradu piezoelektričnog vibratora koristi se PMN2PZT piezoelektrični keramički materijal. Kada se vrijednost Qm i temperatura žiroskopskog četverostrukog vibratora i cilindričnog vibratora povežu s temperaturom, nalazi se da je krivulja Qm cilindričnog vibratora približno 30 °C niža od tetragonalnog vibratora, što znači tetragonalna vibracija. Qm vrijednost od oko 0°C odgovara Qm vrijednosti cilindričnog vibratora od -30 do 80°C. Stoga se podešavanje vrijednosti Qm može proučavati ne samo izborom sastava materijala, već i promjenom načina vibracije.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd profesionalni je proizvođač piezoelektrične keramike i ultrazvučnih sondi, posvećen ultrazvučnoj tehnologiji i industrijskim primjenama.
