Menganalisis karakteristik kristal keramik piezoelektrik melalui eksperimen

Pada tahun 1880, Curie bersaudara pertama kali menemukan efek piezoelektrik pada kristal kuarsa. Ini mencerminkan hubungan timbal balik antara sifat elastis dan dielektrik kristal piezoelektrik. Ketika kristal keramik piezoelektrik dideformasi oleh gaya eksternal, mereka menghasilkan jumlah muatan yang berbeda pada permukaannya. Fenomena tanpa efek medan listrik ini disebut efek piezoelektrik positif hanya karena deformasi.

Ketika medan listrik sebesar mangkuk piezo fokus tinggi diterapkan pada kristal piezoelektrik, tidak hanya polarisasi, tetapi juga deformasi. Deformasi yang disebabkan oleh medan listrik disebut efek piezoelektrik terbalik. Efek piezoelektrik terbalik disebabkan oleh tegangan yang dihasilkan di dalam kristal ketika kristal piezoelektrik dikenai medan listrik. Tegangan ini disebut tegangan piezoelektrik. Akibatnya, regangan piezoelektrik dihasilkan. Eksperimen menunjukkan bahwa semua kristal piezo dengan efek piezoelektrik positif juga harus memiliki efek anti-piezoelektrik, dan keduanya berkorespondensi satu-satu.

Media apa pun yang berada dalam medan listrik akan merusak media karena polarisasi yang diinduksi. Deformasi ini berbeda dengan deformasi yang disebabkan oleh efek piezoelektrik terbalik Transduser piezoelektrik keramik HIFU . Dielektrik dapat menyebabkan deformasi elastis akibat pengaruh gaya luar, atau deformasi akibat polarisasi medan listrik luar. Deformasi yang disebabkan oleh polarisasi induksi sebanding dengan kuadrat medan listrik luar, yang merupakan efek elektrostriktif. Deformasi yang dihasilkannya tidak bergantung pada arah medan listrik luar. Deformasi yang disebabkan oleh efek piezoelektrik terbalik sebanding dengan medan listrik luar, dan deformasi akan berubah ketika medan listrik dibalik (misalnya, perpanjangan awal dapat diperpendek atau pemendekan awal dapat diperpanjang).

Selain itu, apakah itu kristal non-piezoelektrik atau kristal piezoelektrik, efek elektrostriktif ada di semua dielektrik; namun, efek elektrostriktif kristal keramik piezo dielektrik dengan struktur berbeda juga berbeda. Efek anti-piezoelektrik hanya ada di transduser cakram piezoelektrik . Kristal yang dapat menghasilkan efek piezoelektrik disebut kristal piezoelektrik. Salah satu jenis kristal piezoelektrik adalah kristal tunggal, seperti kuarsa (SiO 2), kalium natrium tartrat (disebut juga garam lossal, nakc 4h4 o 6 x H2O), bismut germanat (bi 12 geo 20), dan sejenisnya. Jenis kristal piezoelektrik lainnya disebut keramik piezoelektrik, misalnya barium titanat (batei O3), timbal zirkonat titanat (Pb (zrxtirx) O3, kode PZT), timbal zirkonat titanat niobium magnesium (Pb ditambah PZT Pb (mg1/3n B2/3) O3, kode PCM), timbal antimon mangan zirkonat titanat (Pb ditambah kode Pit PMS)