Nyheter

Du er her: Hjem / Nyheter / Grunnleggende om piezoelektrisk keramikk / Polarisering av piezoelektrisk keramisk dielektrikum

Polarisering av piezoelektrisk keramisk dielektrikum

Visninger: 16 Forfatter: Nettstedredaktør Publiseringstidspunkt: 2018-09-15 Opprinnelse: nettsted

Spørre

Piezoelektriske keramiske krystaller er både dielektriske og anisotrope dielektriske stoffer, så de dielektriske egenskapene til piezoelektriske krystaller er forskjellige fra de til isotropiske dielektriske stoffer. Dielektrikumet er polarisert under påvirkning av et elektrisk felt, og polarisasjonstilstanden er en tilstand der det elektriske feltet utøver en relativ forskyvningskraft på ladningspunktet til den gjensidige tiltrekningsbalansen til dielektrikumet og en. Det elektriske feltet er den ytre årsaken til polarisering. Den indre årsaken til polarisering ligger i mediets indre. Med de mikroskopiske prosessene inne i mediet er det tre hovedmekanismer for polarisering.

(1) Et atom eller ion som utgjør et dielektrikum. Under påvirkning av et elektrisk felt faller ikke en positivt ladet kjerne sammen med det negative sentrum av skallelektronet, og genererer dermed et elektrisk dipolmoment. Denne polarisasjonen kalles elektronforskyvningspolarisering.

(2) De positive og negative ionene som utgjør dielektrikumene gjennomgår relativ forskyvning under påvirkning av et elektrisk felt, noe som resulterer i et elektrisk dipolmoment kalt ioneforskyvningspolarisering.

(3) Molekylene som utgjør dielektrikumet er polare molekyler med et visst iboende elektrisk moment, men på grunn av termisk bevegelse er orienteringen uordnet, og det totale elektriske momentet til hele dielektriket er null. Når et eksternt elektrisk felt virker, vil disse elektriske dipolmomentene være innrettet langs det ytre feltet,ultralyd piezoelektrisk krystall produserer et makroskopisk elektrisk dipolmoment i dielektrikumet, som kalles på orienteringspolarisering.

Forskyvningspolarisering av et uendelig molekyl

Når det elektrodeløse dielektrikumet er i et eksternt elektrisk felt under påvirkning av den elektriske feltkraften, vil de positive og negative ladningssentrene til molekylet produsere relative forskyvninger for å danne en elektrisk dipol, og deres ekvivalente elektriske dipolmomenter P er orientert langs retningen til det elektriske feltet. For et dielektrisk piezoelektrisk som helhet, siden hvert molekyl i dielektrikumet danner elektriske dipoler, er de ordnet i dielektrikumet. De positive og negative ladningene til tilstøtende elektriske dipoler i dielektrikumet er nær hverandre. Hvis dielektrikumet er jevnt, forblir det elektrisk nøytralt gjennom det, men på overflaten av dielektrikumet som er vinkelrett på den eksterne elektriske feltstyrken E0. Det vil være henholdsvis positive og negative ladninger, som ikke kan forlate dielektrikumet og ikke kan bevege seg fritt i dielektrikumet. Dette fenomenet med polariserte ladninger i dielektrikumet under påvirkning av et eksternt elektrisk felt kalles polarisering av dielektrikumet. Jo sterkere eksternt elektrisk felt, jo større er den relative forskyvningen mellom de positive og negative ladningssentrene til hvert molekyl, jo større er det elektriske dipolmomentet til molekylet, jo mer polariserte ladninger vises på begge overflater av dielektrikumet, og jo mer polarisert høy. Når det eksterne elektriske feltet av resonansfrekvens piezoelektrisk transduser er fjernet, sentrene til de positive og negative ladningene er igjen sammenfallende (P = 0), så denne typen molekyler kan betraktes som en elastisk elektrisk dipol hvis elastiske kraft er forbundet med to ekvivalente ekvivalente elektriske ladninger. Størrelsen på det elektriske dipolmomentet P er proporsjonal med feltstyrken. Siden polariseringen av det uendelige molekylet ligger i den relative forskyvningen av midten av de positive og negative ladningene, kalles det ofte litt.

Orientert polarisering av polare molekyler

Når det gjelder det polare molekylære dielektriske, tilsvarer sentrum av de positive og negative ladningene i molekylet en elektrisk dipol. Under påvirkning av det eksterne elektriske feltet vil det bli utsatt for et øyeblikk, slik at det elektriske dipolmomentet P til molekylet dreies til retningen til det elektriske feltet. På grunn av interferensen av molekylær termisk bevegelse, er denne styringen liten, og det er umulig å justere de elektriske dipolmomentene til alle molekyler langs retningen til det elektriske feltet. Jo sterkere eksternt elektrisk felt av piezoelektrisk elektrode piezoelektrisk keramikk, jo mer ryddig er styringsrekkefølgen til det elektriske dipolmomentet til molekylet. På makroskopisk nivå, jo mer polariserte ladninger vises på begge overflater vinkelrett på det dielektriske og det eksterne elektriske feltet, jo høyere grad av polarisering. Når det eksterne elektriske feltet fjernes, blir retningen til det elektriske dipolmomentet til molekylet et uregelmessig arrangement på grunn av den termiske bevegelsen til molekylene, og dielektrikumet er fortsatt nøytralt. Polarisering av polare molekyler ligger i retningen som den ekvivalente elektriske dipolen vender seg til det eksterne elektriske feltet, så det kalles orienteringspolarisering. Generelt, mens molekylene er polarisert på samme tid, er det også forskyvningspolarisering. Selv om de mikroskopiske prosessene for polarisering av to typer dielektrikum, er polar forskjellig, men de makroskopiske effektene er de samme. Polariserte ladninger med forskjellige tall piezoelektriske platesensorer vises på de to motsatte overflatene av dielektrikumet, og det eksterne elektriske feltet øker. jo mer polariserte ladninger vises. Derfor, når polarisasjonsfenomenet til dielektrikumet er beskrevet makroskopisk nedenfor, er det ikke nødvendig å dele inn i to typer dielektrikum for diskusjon.