5 sekretów piezoelektrycznego czujnika ceramicznego zna tylko garstka ludzi

Ceramika piezoelektryczna jest szeroko stosowana w dziedzinie elektroniki, światła, ciepła i akustyki. Stały się ważnym materiałem funkcjonalnym w przemyśle obronnym państwa, przemyśle cywilnym i życiu codziennym. Stanowią one jeden z głównych kierunków badań współczesnych materiałów funkcjonalnych. Obecnie najbardziej W siłownikach bimorficznych piezoelektrycznych stosuje się ceramikę piezoelektryczną, nadal tytanian cyrkonu ołowiu (PZT) i jego ceramikę trójskładnikową lub czwartorzędową. W procesie przygotowania ceramiki piezoelektrycznej kluczowy jest proces polaryzacji. Polaryzacja Czujnik piezoelektryczny hifu to proces ruchu i rozwoju struktur domenowych w ceramice piezoelektrycznej. Ceramika piezoelektryczna jest ciałem izotropowym przed sztuczną polaryzacją i nie wykazuje efektu piezoelektrycznego na zewnątrz. Po polaryzacji ultradźwiękowy atomizujący piezoelektryk staje się ciałem anizotropowym z powodu resztkowej polaryzacji, a zatem ma efekt piezoelektryczny. Właściwości piezoelektryczne, dielektryczne i elastyczne spolaryzowanej ceramiki piezoelektrycznej są powiązane ze stopniem polaryzacji. Aby ceramika piezoelektryczna miała wysoki stopień polaryzacji, elektryczna ceramika piezoelektryczna pozwala w pełni wykorzystać jej potencjalne właściwości piezoelektryczne, musimy zastosować jak najlepsze warunki polaryzacji, czyli dobierając odpowiednie natężenie pola elektrycznego polaryzacji (E), temperaturę polaryzacji (T) i czas polaryzacji (t) [2]. Trzy warunki procesu polaryzacji są współzależne. Jeśli pole elektryczne polaryzacji jest słabe, można to skompensować, zwiększając temperaturę i wydłużając czas polaryzacji. Jeśli piezoceramika o dużej mocy pola elektrycznego jest silniejsza, a temperatura jest wyższa, czas polaryzacji można skrócić. Jednakże trzy stany polaryzacji i piezoelektryczne elementy ceramiczne są ze sobą ściśle powiązane. W przypadku piezoelektrycznego materiału ceramicznego PZT, aby zmniejszyć jego pole koercyjne, tradycyjną metodą jest dostosowanie stosunku cyrkonu do tytanu, im większy stosunek cyrkonu do tytanu, tym mniejsze pole koercyjne, przez co pole elektryczne polaryzacji jest mniejsze. Jednak ta prosta metoda poprawy stosunku cyrkonu do tytanu nie poprawia znacząco warunków procesu polaryzacji.