Klasyfikacja piezoelektrycznych materiałów ceramicznych

Klasyfikacja piezoelektrycznych materiałów ceramicznych

Piezoelektryczny element ceramiczny to funkcjonalny materiał piezoelektryczny, który może przekształcać w siebie energię mechaniczną i energię elektryczną. Jeśli chodzi o efekt piezoelektryczny, oprócz piezoelektryczności, ceramika piezoelektryczna ma również właściwości dielektryczne i elastyczność i jest szeroko stosowana w obrazowaniu medycznym, czujnikach akustycznych, przetwornikach akustycznych, silnikach ultradźwiękowych itp. Wraz z szybkim rozwojem nowoczesnych elektronicznych technologii informacyjnych, rozwój i badanie piezoelektrycznych materiałów ceramicznych o doskonałych parametrach stało się gorącym tematem w różnych krajach. W artykule skupiono się na rozwoju, mechanizmie, produkcji i zastosowaniu ceramiki piezoelektrycznej oraz opisano piezoelektryczne materiały ceramiczne z różnych aspektów.

Historia ceramiki piezoelektrycznej rozpoczyna się w 1880 r., bracia Curie po raz pierwszy odkryli piezoelektryczne działanie turmalinu, a historię nauki piezoelektrycznej rozpoczęli w 1881 r. Eksperyment braci Curie zweryfikował odwrotny efekt piezoelektryczny i dał takie same dodatnie i ujemne stałe piezoelektryczne dla kwarcu. W 1894 roku Voigt zauważył, że kryształy piezoelektryczne składające się z zaledwie dwudziestu grup punktowych bez centrów symetrii prawdopodobnie będą miały efekt piezoelektryczny. Kwarc piezoelektryczny jest przedstawicielem kryształów piezoelektrycznych i znalazł zastosowanie. Podczas pierwszej wojny światowej Lang Zhiwan z Curie po raz pierwszy wykorzystał piezoelektryczny efekt kwarcu do stworzenia podwodnego detektora ultradźwiękowego do wykrywania okrętów podwodnych, odkrywając w ten sposób rozdział poświęcony historii zastosowań piezoelektrycznych. Ceramikę piezoelektryczną BaTiO3 odkryto podczas II wojny światowej, a materiały piezoelektryczne i ich zastosowania poczyniły epokowy postęp. W 1946 roku instytut Massachusetts Institute of Technology odkrył, że do ferroelektrycznej ceramiki piezoelektrycznej tytanianu baru przyłożono pole elektryczne wysokiego napięcia prądu stałego, tak że spontaniczna polaryzacja była preferencyjnie zorientowana wzdłuż kierunku pola elektrycznego, a polaryzacja resztkowa została utrzymana po usunięciu pola elektrycznego dzięki efektowi piezoelektrycznemu powstałej piezoceramiki z materiału piezoelektrycznego .

Piezoelektryczne materiały ceramiczne dzielą się na kryształy piezoelektryczne i piezoceramiczne przetworniki rurowe . Kryształy piezoelektryczne ogólnie odnoszą się do monokryształów piezoelektrycznych, które odnoszą się do kryształów hodowanych w kolejności dalekiego zasięgu zgodnie z siecią kryształu. Ta struktura krystaliczna nie ma środka symetrii. Takie jak kryształ (kryształ kwarcu), galusan litu, niobonian litu, niobonian tytanu i niobonian litu z tranzystorem litowym, niobonian litu i tak dalej. Ceramika piezoelektryczna ogólnie odnosi się do polikryształów piezoelektrycznych. Ceramika piezoelektryczna to polikryształy otrzymywane w wyniku mieszania, formowania, spiekania w wysokiej temperaturze z surowcem niezbędnego składnika i nieregularnego zbierania drobnych ziaren kryształów otrzymywanych w wyniku reakcji w fazie stałej i procesu spiekania cząstek proszku. Ceramikę piezoelektryczną nazywa się ceramiką piezoelektryczną i ceramiką ferroelektryczną. Ceramika piezoelektryczna to materiały ceramiczne posiadające funkcję informacyjną, które mogą przekształcać w siebie energię mechaniczną i energię elektryczną. Dla efektu piezoelektrycznego. Oprócz piezoelektryczności ceramika piezoelektryczna ma właściwości piezoelektryczne. Ma również właściwości dielektryczne, elastyczność i jest szeroko stosowany w obrazowaniu medycznym, czujnikach akustycznych, przetwornikach akustycznych, silnikach ultradźwiękowych i tym podobnych. Ceramikę piezoelektryczną z materiału PZT wytwarza się przy użyciu materiału pod działaniem naprężeń mechanicznych, powodujących polaryzację względnego przemieszczenia środka ładunków dodatnich i ujemnych, w wyniku czego przeciwna strona materiału ma przeciwny znak uwięzionego ładunku. Efekt piezoelektryczny ma wrażliwe właściwości. Ogólnie rzecz biorąc, ceramika piezoelektryczna to materiały ceramiczne, które generują napięcie w wyniku stymulacji zewnętrznej. Zarówno ceramika piezoelektryczna, jak i ceramika elektrostrykcyjna są dielektrykami. Dielektryk ma dwa efekty pod działaniem pola elektrycznego, a mianowicie odwrotny efekt piezoelektryczny i efekt elektrostrykcyjny. Odwrotny efekt piezoelektryczny odnosi się do dielektryka.