Analizzare le caratteristiche dei cristalli ceramici piezoelettrici attraverso esperimenti

Nel 1880 i fratelli Curie scoprirono per la prima volta l'effetto piezoelettrico su un cristallo di quarzo. Riflette l'accoppiamento reciproco tra le proprietà elastiche e dielettriche dei cristalli piezoelettrici. Quando i cristalli ceramici piezoelettrici vengono deformati da forze esterne, generano diverse quantità di carica sulle superfici corrispondenti. Questo fenomeno senza effetto di campo elettrico è chiamato effetto piezoelettrico positivo semplicemente a causa della deformazione.

Quando un campo elettrico di La ciotola piezoelettrica ad alta focalizzazione viene applicata a un cristallo piezoelettrico, non è solo polarizzazione, ma anche deformazione. Questa deformazione causata da un campo elettrico è chiamata effetto piezoelettrico inverso. L'effetto piezoelettrico inverso è causato dallo stress generato all'interno del cristallo quando il cristallo piezoelettrico è sottoposto a un campo elettrico. Questo stress è chiamato stress piezoelettrico. Di conseguenza, viene generata una tensione piezoelettrica. Gli esperimenti mostrano che tutti i cristalli piezoelettrici con effetto piezoelettrico positivo devono avere anche un effetto antipiezoelettrico e i due sono in corrispondenza uno a uno.

Qualsiasi mezzo nel campo elettrico deformerà il mezzo a causa della polarizzazione indotta. Questa deformazione è diversa da quella causata dall'effetto piezoelettrico inverso Trasduttore piezoelettrico ceramico HIFU . I dielettrici possono causare deformazione elastica sotto l'influenza di forze esterne o deformazione sotto la polarizzazione di campi elettrici esterni. La deformazione causata dalla polarizzazione indotta è proporzionale al quadrato del campo elettrico esterno, che è l'effetto elettrostrittivo. La deformazione che produce è indipendente dalla direzione del campo elettrico esterno. La deformazione causata dall'effetto piezoelettrico inverso è proporzionale al campo elettrico esterno e la deformazione cambierà quando il campo elettrico viene invertito (ad esempio, l'allungamento originale può essere accorciato o l'accorciamento originale può essere esteso).

Inoltre, sia che si tratti di un cristallo non piezoelettrico che di un cristallo piezoelettrico, l'effetto elettrostrittivo esiste in tutti i dielettrici; tuttavia, l'effetto elettrostrittivo dei cristalli piezoceramici dielettrici con strutture diverse è diverso. L'effetto antipiezoelettrico esiste solo in trasduttori a disco piezoelettrici . I cristalli che possono generare effetti piezoelettrici sono chiamati cristalli piezoelettrici. Un tipo di cristallo piezoelettrico è un cristallo singolo, come il quarzo (SiO 2), il tartrato di sodio e potassio (noto anche come sale lossal, nakc 4h4 o 6 x H2O), il germanato di bismuto (bi 12 geo 20) e simili. Un altro tipo di cristallo piezoelettrico è chiamato ceramica piezoelettrica, come titanato di bario (batei O3), titanato di zirconato di piombo (Pb (zrxtirx) O3, codice PZT), titanato di zirconato di piombo niobio magnesio (Pb aggiunto PZT Pb (mg1 / 3n B2 / 3) O3, codice PCM), titanato di zirconato di manganese e antimonio di piombo (Pb aggiunto Codice fossa PMS)