La ceramica piezoelettrica è un nuovo tipo di materiale ceramico funzionale. È un tipo di materiale ceramico che converte l'energia meccanica in energia elettrica. Questa caratteristica può essere utilizzata per realizzare strumenti di alta precisione, che svolgono un ruolo vitale nella produzione industriale. Un argomento importante è un'importante applicazione della ceramica funzionale. Nel 1880 i fratelli Curie scoprirono per primi l'effetto piezoelettrico sui singoli cristalli. Prima del 1940 si sapeva che esistevano due tipi di ferroelettrici: il sale a riposo e il fosfato monobasico di potassio, che erano piezoelettrici. Dopo il 1940 si scoprì che il BaTiO3 è un materiale ferroelettrico con un forte effetto piezoelettrico. Si tratta di un passo avanti nello sviluppo dei materiali piezoelettrici. Dopo il 1950 fu scoperto il sistema piezoelettrico PZT, che ha un effetto piezoelettrico molto forte e stabile e ha registrato notevoli progressi pratici. Dopo il 1970, ceramica piezoelettrica binaria PZT di I trasduttori piezoelettrici a tubo cilindrico con diversi additivi hanno proprietà eccellenti e sono stati utilizzati per realizzare filtri, trasduttori, trasformatori e simili. Con lo sviluppo dell'industria elettronica, i requisiti per i materiali e i dispositivi piezoelettrici stanno diventando sempre più elevati. Il PZT binario non è stato in grado di soddisfare i requisiti di utilizzo, quindi la ricerca e lo sviluppo di piezoelettrici ternari, quaternari o anche a cinque elementi sono superiori al materiale.
Informazioni sull'effetto piezoelettrico, la causa principale dell'effetto piezoelettrico Il trasduttore piezoceramico a tubo piezoelettrico è lo spostamento della carica ionica nel cristallo. Quando non c'è tensione, la carica è distribuita simmetricamente nella posizione del reticolo, quindi il campo elettrico interno è zero. Tuttavia, quando viene applicata una tensione al cristallo, la carica viene spostata. Se la distribuzione della carica non è simmetrica, si verifica una polarizzazione netta e viene generato un campo elettrico, che è un effetto piezoelettrico. Le ceramiche piezoelettriche sono materiali ceramici ferroelettrici che hanno un effetto piezoelettrico dopo essere stati polarizzati dall'alta tensione CC. Quando il cristallo è soggetto a forza meccanica, la superficie genera una carica legata e la sua densità di carica è lineare con l'entità della forza esterna applicata. Questo processo di conversione dall'effetto meccanico all'effetto elettrico è chiamato effetto piezoelettrico positivo (forza→deformazione→tensione). Il cristallo è deformato dal campo elettrico esterno e ha una relazione lineare tra i due. Il processo di conversione dall'effetto elettrico all'effetto meccanico è chiamato effetto piezoelettrico inverso (tensione → deformazione). Materiali piezoelettrici di Il bimorfo piezo-ceramico può generare campi elettrici dovuti alla deformazione meccanica o deformazione meccanica dovuta al campo elettrico. Questo effetto di accoppiamento meccanico-elettrico intrinseco rende i materiali piezoelettrici ampiamente utilizzati in ingegneria. Ad esempio, i materiali piezoelettrici sono stati utilizzati per realizzare strutture intelligenti. Oltre alle capacità autoportanti, tali strutture sono autodiagnostiche, adattive e autorigeneranti.
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