Det piezoelektriske fenomenet og den piezoelektriske effekten er at elektronisk transduser piezo keramikk kolonne utøver et trykk vinkelrett på elektrodeoverflaten, noe som forårsaker deformasjon og også genererer en høyspenningsutladning. Et hørbart vekselspenningssignal påføres den piezoelektriske summerelektroden, som produserer en deformasjon og også produserer en hørbar lyd. Ved å oppsummere disse lignende fenomenene kan konseptet med positive og negative piezoelektriske effekter oppnås, det vil si at effekten av piezoelektrisk keramikk på grunn av deformasjon av kraft kalles positiv piezoelektrisk effekt. Effekten av at piezoelektrisk keramikk blir deformert ved påføring av en spenning kalles en invers piezoelektrisk effekt.
Den interne strukturen til Pzt keramiske transdusere er materialkunnskapen som forteller oss at egenskapene til ethvert materiale bestemmes av dets indre struktur. Derfor, for å forstå det piezoelektriske prinsippet for piezoelektrisk keramikk og for å forstå årsakene til piezoelektriske effekter, må vi først kjenne den piezoelektriske keramikken. Cellestruktur og spontan polarisering av piezoelektrisk keramikk har cellestruktur, som er den mest brukte strukturen av piezoelektrisk keramisk perovskitt (CaTiO3), som PbTiO3, BaTiO3, KxNa1-xNbO3, Pb (ZrxTi1-x) O3 og så videre. Den kjemiske formelen til denne typen materiale er ABO3. I formelen er strømprisen på A 1 eller 2, og strømprisen på B er 4 eller 5. Dens enhetscelle (strukturell enhet i krystallgitteret).
Dannelse av piezoelektriske domener av piezoelektrisk keramikk:
Et område der den spontane polarisasjonen er jevn i den piezoelektriske keramikken kalles et domene (eller et ferroelektrisk domene). Det følgende er et eksempel der en perovskittstruktur endres fra en kubisk fase til en tetragonal fase for å illustrere dannelsen av domener.
1 c-akseretning bestemmer spontan polarisasjonsorientering Når den indre strukturen til kornet i piezokeramisk keramisk transduser endres fra en kubisk fase til en tetragonal fase, en hvilken som helst av aksene kan bli c-aksen til den tetragonale fasen. Siden den spontane polarisasjonen er parallell med c-aksen, kan de spontane polarisasjonsorienteringene til de respektive enhetscellene være forskjellige fra hverandre. Men dette er ikke den laveste energitilstanden.
2 Prinsippet om minimumsenergi bestemmer domenestrukturen.For å oppfylle prinsippet om minimumsenergi må de tetragonale fasekornene danne en domenestruktur, og gittertilpasningen krever at enhetscellen spontant polariserer orienteringen. Prinsippet for minimumsenergieksistens for cellen krever samsvar mellom de spontane polarisasjonsorienteringsinkonsistente cellene.
3.fasestruktur bestemmer typen domenevegg Dessuten, siden Pizoelektrisk keramikkcelle er tetragonal, orienteringen av spontan polarisering kan bare være parallell med en av de tre krystallaksene til den opprinnelige reaksjonskubiske fasen, så den spontane polarisasjonsretningen i de tilstøtende to domenene kan bare være 90° eller 180°. grensesnittene til de tilsvarende domenene, refereres til som henholdsvis 90° domenevegger og 180° domenevegger.
Bevegelsen av domenet under påvirkning av et eksternt elektrisk felt. Hvis et tilstrekkelig høyt elektrisk DC-felt påføres en flerdomenekrystall, vil domenet for den spontane polarisasjonsretningen og retningen til det elektriske feltet fortsette å øke og omvendt. Hele krystallen endres fra multi-domene til enkelt domene, og retningen for spontan polarisering er i samsvar med retningen til det elektriske feltet. Polariseringsprosessen av piezokeramisk bimorf er å legge til et tilstrekkelig høyt elektrisk DC-felt til elektrodene på de keramiske platene for å tvinge domenene til å snu selv om deres spontane polarisering er justert. PS er den spontane polarisasjonen, Pr er den gjenværende polarisasjonen, og EC er tvangsfeltstyrken. I den piezoelektriske keramiske polarisasjonsprosessen velges vanligvis en EC med en elektrisk feltstyrke på 2-3 ganger. En ytterligere forståelse av den piezoelektriske effekten er at den gjenværende polarisasjonen i en polarisert piezoelektrisk keramikk alltid uttrykkes i form av et elektrisk dipolmoment, det vil si en positivt bundet ladning i den ene enden av piezokeramikken og en negativt bundet ladning i den andre enden, for å skjerme og motvirke virkningen av den frie polariseringen av den frie verdenen fra den frie polariseringen. utsiden er adsorbert på den keramiske elektrodeoverflaten.
Bevegelsen av domenet under påvirkning av et eksternt elektrisk felt. Hvis et tilstrekkelig høyt elektrisk DC-felt påføres en flerdomenekrystall, vil domenet for den spontane polarisasjonsretningen og retningen til det elektriske feltet fortsette å øke og omvendt. Hele krystallen endres fra multi-domene til enkelt domene og retningen for spontan polarisering. som er i samsvar med retningen til det elektriske feltet. Polarisasjonsprosessen til piezoelektrisk keramikk er å legge til et tilstrekkelig høyt DC elektrisk felt til elektrodene til piezoplater piezokeramisk transduser for å tvinge domenene til å snu selv om deres spontane polarisering er justert. PS er den spontane polarisasjonen, Pr er den gjenværende polarisasjonen, og EC er den tvangsfeltstyrken I den piezoelektriske keramiske polarisasjonsprosessen velges vanligvis en EC med en elektrisk feltstyrke på 2-3 ganger. En ytterligere forståelse av den piezoelektriske effekten er at den gjenværende polarisasjonen i en polarisert piezoelektrisk keramikk alltid uttrykkes i form av et elektrisk dipolmoment, det vil si en positivt bundet ladning i den ene enden av piezokeramikken og en negativt bundet ladning i den andre enden, for skjerming og for å motvirke virkningen av den frie ladningen under polariseringen av den frie ladningen, fra utsiden adsorberes på den keramiske elektrodeoverflaten.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd er en profesjonell produsent av piezoelektrisk keramikk og ultralydsvinger, dedikert til ultralydteknologi og industrielle applikasjoner.
