Classificazione dei materiali ceramici piezoelettrici

Classificazione dei materiali ceramici piezoelettrici

L'elemento ceramico piezoelettrico è un materiale piezoceramico funzionale in grado di convertire l'energia meccanica e l'energia elettrica l'una nell'altra. Per quanto riguarda l'effetto piezoelettrico, oltre alla piezoelettricità, la ceramica piezoelettrica ha anche proprietà dielettriche ed elasticità e è stata ampiamente utilizzata nell'imaging medico, nei sensori acustici, nei trasduttori acustici, nei motori a ultrasuoni, ecc. Con il rapido sviluppo della moderna tecnologia dell'informazione elettronica, lo sviluppo e l'esplorazione di materiali ceramici piezoelettrici con prestazioni eccellenti è diventato un tema scottante in vari paesi. Questo articolo si concentra sullo sviluppo, il meccanismo, la produzione e l'applicazione della ceramica piezoelettrica e descrive i materiali ceramici piezoelettrici sotto vari aspetti.

La storia della ceramica piezoelettrica inizia nel 1880, i fratelli Curie scoprirono per primi l'effetto piezoelettrico della tormalina e iniziarono la storia della scienza piezoelettrica nel 1881, l'esperimento dei fratelli Curie verificò l'effetto piezoelettrico inverso e fornì le stesse costanti piezoelettriche positive e negative per il quarzo. Nel 1894, Voigt sottolineò che è probabile che i cristalli piezoelettrici costituiti da soli venti gruppi di punti senza centri di simmetria abbiano un effetto piezoelettrico. Il quarzo piezoelettrico è un rappresentante dei cristalli piezoelettrici ed è stato applicato. Durante la prima guerra mondiale, Lang Zhiwan di Curie utilizzò per primo l'effetto piezoelettrico del quarzo per realizzare un rilevatore ultrasonico subacqueo per il rilevamento dei sottomarini, aprendo così il capitolo sulla storia delle applicazioni piezoelettriche. Le ceramiche piezoelettriche BaTiO3 sono state scoperte durante la seconda guerra mondiale e i materiali piezoelettrici e le loro applicazioni hanno fatto progressi epocali. Nel 1946, l'istituto del Massachusetts Institute of Technology scoprì che un campo elettrico CC ad alta tensione veniva applicato alla ceramica piezoelettrica ferroelettrica di titanato di bario, in modo che la polarizzazione spontanea fosse orientata preferenzialmente lungo la direzione del campo elettrico e la polarizzazione residua veniva mantenuta dopo che il campo elettrico veniva rimosso con l'effetto piezoelettrico del materiale piezoelettrico piezoceramico nato.

I materiali ceramici piezoelettrici sono classificati in cristalli piezoelettrici e trasduttori a tubo piezoceramici . I cristalli piezoelettrici si riferiscono generalmente a singoli cristalli piezoelettrici, che si riferiscono a cristalli cresciuti nell'ordine a lungo raggio secondo il reticolo del cristallo. Questa struttura cristallina non ha un centro di simmetria. Come cristallo (cristallo di quarzo), gallato di litio, niobato di litio, niobato di titanio e niobato di litio del transistor al litio, niobato di litio e così via. Le ceramiche piezoelettriche si riferiscono generalmente ai policristalli piezoelettrici. Le ceramiche piezoelettriche sono policristalli ottenuti mediante miscelazione, formatura, sinterizzazione ad alta temperatura con una materia prima di un componente necessario e raccolta irregolare di grani cristallini fini ottenuti mediante una reazione in fase solida e un processo di sinterizzazione tra le particelle di polvere. Le ceramiche piezoelettriche sono chiamate ceramiche piezoelettriche e ceramiche ferroelettriche. Le ceramiche piezoelettriche sono materiali ceramici con funzionalità di informazione in grado di convertire l'energia meccanica e l'energia elettrica l'una nell'altra. Per effetto piezoelettrico. oltre alla piezoelettricità, le ceramiche piezoelettriche hanno proprietà piezoelettriche. Ha anche proprietà dielettriche, elasticità ed è stato ampiamente utilizzato nell'imaging medico, nei sensori acustici, nei trasduttori acustici, nei motori a ultrasuoni e simili. Le ceramiche piezoelettriche del materiale PZT sono realizzate utilizzando il materiale sotto l'azione di stress meccanico, provocando la polarizzazione dello spostamento relativo del centro delle cariche positive e negative, con conseguente lato opposto del materiale con il segno opposto della carica intrappolata. L'effetto piezoelettrico ha caratteristiche sensibili. In generale, le ceramiche piezoelettriche sono materiali ceramici che generano tensione mediante stimolazione esterna. Sia le ceramiche piezoelettriche che le ceramiche elettrostrittive sono dielettrici. Il dielettrico ha due effetti sotto l'azione di un campo elettrico, vale a dire l'effetto piezoelettrico inverso e l'effetto elettrostrittivo. L'effetto piezoelettrico inverso si riferisce al dielettrico.