Stała piezoelektryczna d33 ceramika piezoelektryczna to liniowy współczynnik odpowiedzi, który odzwierciedla wzajemne sprzężenie między wielkością mechaniczną (naprężeniem lub odkształceniem) a wielkością elektryczną (przemieszczeniem elektrycznym lub polem elektrycznym). Kiedy wzdłuż kierunku polaryzacji (oś z) ceramiki piezoelektrycznej przykładane jest naprężenie ściskające T3 i generowany jest ładunek na powierzchni elektrody, istnieje zależność: gdzie d33 jest stałą piezoelektryczną, a pierwsza liczba w stopce wskazuje kierunek pola elektrycznego. Lub pionowy kierunek powierzchni elektrody, druga liczba odnosi się do kierunku naprężenia lub odkształcenia; T3 to stres; D3 to przemieszczenie elektryczne. Jest to stała proporcjonalna ośrodka piezoelektrycznego, który przekształca energię mechaniczną (lub energię elektryczną) w energię elektryczną (lub energię mechaniczną), odzwierciedlając związek między naprężeniem (T), odkształceniem (S), polem elektrycznym (E) lub przemieszczeniem elektrycznym (D). Odzwierciedla związek sprzężenia właściwości elektromechanicznych materiału i siły efektu piezoelektrycznego, co prowadzi do równania piezoelektrycznego. Istnieją cztery wspólne stałe Płyta piezoelektryczna z materiału Pzt4 : dij, gij, eij, hij. 2 Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego Kp, współczynnik sprzężenia elektromechanicznego K jest wielkością fizyczną, która kompleksowo odzwierciedla zależność sprzężenia pomiędzy energią mechaniczną i energią elektryczną ceramiki piezoelektrycznej oraz jest odzwierciedleniem zdolności konwersji energii piezoelektrycznej w materiały piezoelektryczne. Definicja współczynnika sprzężenia elektromechanicznego to:
Energia mechaniczna A Wibrator z ceramiki piezoelektrycznej z materiału PZT (piezoelektryczny korpus ceramiczny o określonym kształcie i rozmiarze, pokryty elektrodą roboczą) jest powiązany z jego kształtem i trybem wibracji, a różne tryby wibracji będą miały odpowiednie współczynniki sprzężenia elektromechanicznego. Na przykład współczynnik sprzężenia trybu rozszerzania promieniowego cienkiej płytki wynosi Kp (współczynnik sprzężenia płaskiego); współczynnik sprzęgania trybu rozszerzania długości cienkiego, długiego elementu wynosi K31 (współczynnik sprzęgania poprzecznego); współczynnik sprzężenia cylindrycznego trybu rozszerzania osiowego wynosi K33 (współczynnik sprzężenia wzdłużnego) i tak dalej. Jest to odzwierciedleniem zdolności materiałów piezoelektrycznych do konwersji energii maszyny na energię elektryczną. Jest ona związana ze stałą piezoelektryczną, stałą dielektryczną i stałą sprężystości materiału i jest parametrem stosunkowo kompleksowym. Jego wartość jest zawsze mniejsza niż.
Współczynnik jakości mechanicznej Qm Ceramika piezoelektryczna zużywa energię w celu pokonania tarcia wewnętrznego podczas drgań. Współczynnik jakości mechanicznej Qm jest parametrem odzwierciedlającym wielkość zużycia energii. Im większe Qm, tym mniejsze zużycie energii. Definicja współczynnika jakości mechanicznej Qm jest taka, gdzie fr jest częstotliwością rezonansową piezoceramiczny bimorf , fa to częstotliwość antyrezonansowa wibratora piezoelektrycznego, R to minimalna impedancja Zb min (rezystancja rezonansowa) przy częstotliwości rezonansowej, C0 to pojemność statyczna wibratora piezoelektrycznego, a C1 to kondensator rezonansowy wibratora piezoelektrycznego.
Stała częstotliwości N
Dla wibratora piezoelektrycznego prawdopodobieństwo wystąpienia częstotliwości rezonansowej i długości kierunku drgań wibratora jest stałą, czyli stałą częstotliwością. N=fr×l gdzie: fr to częstotliwość rezonansowa wibratora piezoelektrycznego; i l jest długością kierunku wibracji przetworniki pierścieniowe z ceramiki piezoelektrycznej . Drgania promieniowe cienkiej płyty: Np=fr×D (D to średnica tarczy) Drgania rozciągające cienkiej blachy: Nt=fr×t (t to grubość cienkiej blachy) Wibracje smukłego pręta K33: N33=fr×l(l Dla długości pręta) Wibracje ścinające cienkiej blachy K15: N15 = fr × lt (lt to grubość cienkiej blachy)
Wyznaczanie głównych parametrów piezoelektrycznych materiałów ceramicznych. Wyznaczanie parametrów materiałowych Kp, Qm, d33, ε33 i tgδ wymaga trybu drgań promieniowych cienkich tarcz. Średnica cienkich krążków musi być znacznie większa niż grubość, a stosunek jest większy niż 10. Kierunek polaryzacji jest równoległy do kierunku grubości, powierzchnia elektrody jest prostopadła do kierunku grubości, a arkusz ma jednolity okrągły kształt. Jeżeli wartość Δf cienkiej płytki jest mała, można ją bezpośrednio obliczyć ze wzoru: gdy ζ=0,27, Kp2≌2,51Δf/fs. Gdy ζ=0,30, Kp2≌2,53Δf/fs ,Gdy ζ=0,36, Kp≌2,55Δf /fs Qm=1/4ΠR1CΔf×1012 ε33=4Ctlt/ΠΦ. Ct to pojemność niskiej częstotliwości (Fara) cienkiej płytki, którą można zmierzyć za pomocą mostka kondensatora przy częstotliwości 1 KC, lt to grubość cienkiej płytki (w metrach), Φ to średnica cienkiej płytki (w metrach), a ε33 to wolne medium. Stała elektryczna (Fara / m). Tgδ mierzy się mostkiem kondensatora lub mostkiem uniwersalnym. D33 mierzono za pomocą testera quasi-statycznego.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd jest profesjonalnym producentem ceramiki piezoelektrycznej i przetworników ultradźwiękowych, zajmującym się technologią ultradźwiękową i zastosowaniami przemysłowymi.