Kajian Sifat Ciri Polarisasi Seramik Piezoelektrik

Polarisasi anjakan elektron
Di bawah tindakan medan elektrik luaran, awan elektron dalam atom dan ion yang membentuk dielektrik akan diherotkan, menyebabkan awan elektron bergerak relatif kepada nukleus, dan dengan itu model dan model orbit bulat dikira.

Polarisasi orientasi momen dipol elektrik intrinsik
Jika molekul yang membentuk dielektrik adalah molekul kutub yang pusat cas positifnya tidak bertepatan dengan pusat cas negatif, ia mempunyai momen dipol elektrik yang wujud. Dengan ketiadaan medan elektrik luaran, oleh kerana momen dipol elektrik bagi molekul dielektrik gerakan terma bercelaru dari segi ruang, kebarangkalian untuk menunjuk ke semua arah adalah sama, dan momen dipol elektrik molekul antara satu sama lain . Oleh itu, dielektrik secara keseluruhannya tidak mempunyai momen dipol elektrik. Apabila medan elektrik luaran digunakan, caj positif dan negatif dipol elektrik molekul dipengaruhi oleh daya medan elektrik, dan terdapat kecenderungan untuk menunjuk ke arah medan elektrik luaran, atau ia mesti disimpan dalam keadaan stabil, supaya tenaga sistem diminimumkan, dan perlu menunjuk ke arah medan elektrik luaran. Atau preces sekitar medan elektrik luaran. Menurut teori statistik, bilangan zarah dalam tenaga .Menurut ini, kebolehpolaran a orientasi beli hablur piezoelektrik boleh dikira (momen dipol elektrik intrinsik molekul, k ialah pemalar boltzmann, Jumlah kebolehkutuban molekul boleh dianggap sebagai pelbagai mekanisme polarisasi. Jika bilangan molekul per unit isipadu ialah N, vektor polarisasi makroskopik P boleh dikaitkan dengan kebolehkutuban molekul mikroskopik a. P = NaEP1. Eo) (e = NaEP = dielektrik). medan elektrik berkesan E yang dirasakan oleh setiap polarisasi molekul dalam medium 1£0E adalah berbeza daripada medan elektrik purata makroskopik E. Bagi molekul, ia bukan sahaja dipengaruhi oleh E, tetapi juga Ia dipengaruhi oleh medan elektrik yang dijana oleh polarisasi lain Tahap tindak balas terhadap perubahan medan luar semasa polarisasi medium diwakili oleh medan kelonggaran fizik kepada Af pemalar distabilkan, medan elektrik dikeluarkan. Selepas masa r, polarisasi P (jumlah vektor momen dipol elektrik per unit isipadu) dikurangkan kepada 1/e daripada P asal, iaitu, kerana terdapat fenomena kelonggaran semasa polarisasi, D (Vektor anjakan), perubahan dalam P dan E tidak berada dalam fasa D, P akan tertinggal di belakang fasa sinusoidal E seramik piezoelektrik diletakkan di antara dua helaian elektrod bulat, dan voltan sinusoidal frekuensi sudut digunakan pada helaian elektrod, dan kapasitans C dan kemasukan y elektrod adalah Untuk C. bahagian sebenar kemasukan dinyatakan oleh timbal balik skala rintangan setara, tetapi kekonduksian arus ulang-alik adalah berkaitan dengan pemuatan sampel bersamaan dengan sambungan selari kemuatan rCo dan rintangan R. Biarkan amplitud voltan sinusoidal dari sumber isyarat menjadi arus bergema melalui kapasitor Dalam voltan amplitud kompleks =, pada masa = 0, arus adalah bahagian sebenar kerja dalam proses polarisasi, dan bahagian khayalan bukan sebahagian daripada kebolehgunaan tenaga, kekutuban. Mentakrifkan tan sebagai faktor kehilangan, parameter dielektrik e, e dan tan adalah berkaitan dengan frekuensi dan suhu medan Apabila suhu malar, parameter dielektrik berubah dengan perubahan frekuensi dipanggil spektrum frekuensi dielektrik.

2 Analisis spektrum frekuensi dielektrik seramik piezoelektrik
Tiga mod polarisasi boleh memainkan peranan yang berbeza dalam dielektrik yang berbeza, sebahagian daripadanya adalah terutamanya satu jenis dan yang lain adalah sekunder. Tekaan boleh dibuat berdasarkan teori ini: dielektrik yang sama, apabila medan elektrik luaran ialah medan elektrik berselang-seli, menghasilkan momen dipol elektrik. Polarisasi ini dipanggil polarisasi anjakan elektron. Polarisasi anjakan elektron ialah satu bentuk polarisasi yang dimiliki oleh semua dielektrik. Polarisasi anjakan elektron menunjukkan bahawa disebabkan oleh pengaruh medan elektrik luaran, elektron akan mempunyai kebarangkalian tertentu untuk menyerap tenaga dan beralih antara tahap tenaga yang sepadan. Oleh kerana elektron luar terikat lemah oleh atom, anjakan elektron atom terutamanya diperoleh daripada elektron valens. Polarisasi anjakan bagi transduser piezoelektrik tiub piezoelektrik dinyatakan dengan definisi yang diberikan oleh model mengikut tiga mod polarisasi menggunakan cangkerang negatif sfera bercas titik. Kerana ia akan berubah dengan perubahan medan luaran, dan secara beransur-ansur berkurangan apabila frekuensi medan elektrik yang digunakan meningkat. diketahui bahawa e adalah berkadar dengan a, jadi e juga akan berkurangan apabila frekuensi medan luaran menjadi lebih besar. Untuk mengesahkan tekaan teori, spektrum dielektrik buzzer seramik piezoelektrik diukur dengan spektrometer dielektrik. Dapat dilihat bahawa apabila medan elektrik ulang alik sinusoidal digunakan, nilai e sememangnya diabaikan. Hukum meneka berkurangan apabila kekerapan meningkat. Terdapat bahagian yang lebih kurang rata di tengah-tengah lengkung, yang nampaknya bertentangan dengan tekaan. Walau bagaimanapun, jika dianggap bahawa apabila kekerapan medan elektrik luaran meningkat, orientasi momen dipol elektrik intrinsik adalah perlahan dan tidak dapat bersaing dengan perubahan medan elektrik, yang ditunjukkan dalam penurunan berterusan nilai iklan. Jika nilai iklan mungkin sekecil yang boleh diabaikan, maka a hanyalah C . Kerana struktur seramik piezoelektrik itu sendiri, kawasan frekuensi inframerah jauh lebih besar daripada frekuensi yang agak rendah, jadi ia tidak terjejas oleh kesan yang besar. Pada masa ini, e secara semula jadi membentangkan segmen yang stabil, dan lengkung menunjukkan bahawa cerun jatuh adalah lebih kurang sifar. Apabila kekerapan terus meningkat, crn mula menurun dengan ketara, dan pada lengkung, cerun penurunan adalah besar. Untuk mengesahkan analisis peta kami, kami boleh merujuk kepada sampel lain untuk mengesahkan tekaan teori. Spektrum frekuensi dielektrik filem polivinil klorida menunjukkan bahawa keputusan eksperimen adalah selaras dengan tekaan teori daripada lengkung spektrum frekuensi dielektrik yang diukur.

3 Penambahbaikan lanjut eksperimen
Walaupun eksperimen ini menunjukkan beberapa ciri polarisasi seramik piezoelektrik pada lengkung, disebabkan oleh batasan peralatan utama eksperimen spektrometer dielektrik jenis DP-5, ia hanya boleh mengukur perubahan nilai s0 daripada l0 hingga 10 HZ, iaitu hanya pengukuran. Daripada gelombang panjang ke bahagian pendek gelombang radio, perubahan mulut dan kebanyakan perubahan iklan seramik terutamanya berlaku di kawasan gelombang mikro dan inframerah, dan kemuncak faktor kehilangan tan0 juga muncul di bahagian frekuensi tinggi, Hubungan antara masa kelonggaran r dan frekuensi medan terpakai 09 diketahui, yang menunjukkan bahawa struktur dalaman piezoelektrik menggunakan understood5 dan ciri-cirinya tidak boleh lagi menjadi seramik piezoelektrik piezoelektrik. jenis spektrometer dielektrik. Atas sebab ini, spektrometer dielektrik dengan julat frekuensi yang lebih besar harus digunakan untuk mengukur seramik piezoelektrik dalam frekuensi ultra-rendah, frekuensi tinggi untuk mendapatkan nilai e, dengan itu menjadikan ciri-ciri seramik piezoelektrik lebih dan lebih mendalam. analisis.

Sebagai bahan fizikal dan kimia baharu, seramik piezoelektrik mempunyai kepentingan aplikasi yang penting dalam bidang kejuruteraan elektronik, kejuruteraan bahan serta bunyi dan cahaya. Kajian spektrum dielektrik seramik piezoelektrik boleh mempunyai pemahaman yang lebih mendalam tentang piezoelektrik, struktur dalaman dan polarisasinya, terutamanya mod polarisasinya. Model penyelidikan bagi ciri-ciri polarisasi jirim yang digunakan dalam eksperimen ini dan ramalan imej adalah layak untuk dipromosikan dan diaplikasikan dalam penyelidikan eksperimen masa hadapan.