Piezoelektrični keramički PZT materijal

Kada kristal piezoelektrične ploče je doping koncentracija piezoelektričnog keramičkog materijala Mn je niska, Mn uglavnom ulazi u kristalnu rešetku, senzor tlaka piezoelektričnog pretvarača iskrivljuje kristalnu rešetku i potiče sinteriranje piezoelektričnog keramičkog materijala što dovodi do rasta zrna. Međutim, kada sadržaj Mn dosegne određenu vrijednost, Mn od piezoelektrična ploča podatkovna tablica nakuplja se na granicama zrna, pričvršćuje granice zrna, ometa rast zrna i smanjuje veličinu zrna uzoraka. Iz slike sekundarnih elektrona poprečnog presjeka uzorka također se može vidjeti da kako se količina dopinga Mn povećava, snaga mjerenja pomaka piezoelektričnog pretvarača se smanjuje jer se većina zrna lomi prilikom lomljenja uzorka, što može biti povezano s volumenom učinka čvrstoće, ali važniji čimbenik može biti dopiranje Mn. Dielektrična svojstva piezoelektričnog diska ultrazvučnog transformatora su X i tan W krivulje za različite razine dopiranja Mn na sobnoj temperaturi. Na slici se može vidjeti da ugradnja Mn smanjuje X, a tan W opada kako se količina ugradnje povećava. Kada je količina Mn doping≤0,4%, što pripada 'tvrdim' aditivima, Mn ulazi u rešetku. Uzorci su pokazali karakteristike akceptorskog dopiranja, tako da se dielektrična konstanta uzorka smanjila; kada je dopiranje Mn r> 0,4%, visokofrekventni piezoelektrični kristal ulazi u granicu zrna, veličina zrna se smanjuje, a distribucija zrna također je vrlo neravnomjerna, ovo će također smanjiti X i tan W. Veća zrna smanjuju naprezanje na granicama zrna tijekom polarizacije i smanjuju dielektrične gubitke, što je jedan od razloga zašto se tan W smanjuje s povećanjem Mn dopinga. Curiejeva temperatura u ovom eksperimentu mjeri se mjerenjem relativne dielektrične konstante X i krivulje temperature T za mjerenje TC, kvaterne piezoelektrične keramike Tc i d33 i krivulje dopiranja Mn. TC-ov zakon promjene je upravo suprotan.