Efekt piezoelektryczny i efekt dielektryczny ceramiki piezoelektrycznej

Każde medium znajdujące się w polu elektrycznym spowoduje odkształcenie ośrodka w wyniku efektu indukowanej polaryzacji, a odkształcenie to różni się od odkształcenia spowodowanego odwrotnym efektem piezoelektrycznym. Dielektryk może zostać odkształcony elastycznie pod wpływem siły zewnętrznej, Piezoelektryczny ceramiczny czujnik spalania stukowego może zostać odkształcony przez polaryzację zewnętrznego pola elektrycznego. Odkształcenie spowodowane indukowaną polaryzacją jest proporcjonalne do kwadratu zewnętrznego pola elektrycznego, co jest efektem elektrostrykcyjnym. Wytwarzane przez nią odkształcenie jest niezależne od kierunku zewnętrznego pola elektrycznego. Odkształcenie spowodowane odwrotnym efektem piezoelektrycznym jest proporcjonalne do zewnętrznego pola elektrycznego, a gdy pole elektryczne zostanie odwrócone, odkształcenie również się zmienia (na przykład pierwotne wydłużenie można skrócić lub pierwotne skrócenie można zmienić na wydłużenie). Ponadto efekt elektrostrykcyjny występuje we wszystkich dielektrykach, zarówno niepiezoelektrycznych, jak i piezoelektrycznych, i ma jedynie działanie elektrostrykcyjne kryształów dielektrycznych o różnych strukturach. Odwrotny efekt piezoelektryczny występuje tylko w kryształach ceramiki piezoelektrycznej.

A Materiały PZT piezoelektryczny kryształ piezoelektryczny, który wytwarza efekt piezoelektryczny, nazywany jest kryształem piezoelektrycznym. Jednym z rodzajów kryształów piezoelektrycznych jest monokryształ, taki jak kwarc (SiO2), winian sodowo-potasowy (znany również jako sól Loser, NaKC4H4O6.H2O), rutenian bizmutu (Bi12GeO20). Inny rodzaj kryształu piezoelektrycznego nazywany jest ceramiką piezoelektryczną, taką jak tytanian baru (BaTiO3), tytanian cyrkonu ołowiu Pb(ZrxTirx)O3, tytanian cyrkonianu bizmutu i magnezu wytwarzany w Japonii, dodawany do PZT, manganu bizmutu produkowanego w Chinach. Do PIT dodano tytanian cyrkonianu ołowiu Pb(Mn1/2Sb2/3)O3.

Dielektryk jest izolatorem, który można elektrodować. Zastosowanie dielektryków jest dość szerokie. Przewodność dielektryczna piezoelektryczny element ceramiczny jest bardzo niski, w połączeniu z dobrymi właściwościami wytrzymałości dielektrycznej, które można wykorzystać do produkcji izolatorów elektrycznych. Ponadto dielektryk można w dużym stopniu osadzać galwanicznie i jest doskonałym materiałem na kondensatory. Badanie właściwości dielektrycznych obejmuje magazynowanie i rozpraszanie energii elektrycznej i magnetycznej w materiale. Badanie to jest niezwykle ważne dla wyjaśnienia różnych zjawisk elektroniki, optyki i fizyki ciała stałego. Właściwości dielektryczne odnoszą się do właściwości magazynowania i utraty energii elektrostatycznej pod wpływem pola elektrycznego, zwykle wyrażanych przez stałą dielektryczną i stratę dielektryczną. Kiedy technologia wysokiej częstotliwości jest stosowana do materiałów, takich jak podłogi kompozytowe z litego drewna, właściwości dielektryczne są bardzo ważne, gdy stosuje się prasowanie na gorąco o wysokiej częstotliwości. Kiedy na ośrodek działa pole elektryczne, powstaje indukowany ładunek osłabiający pole elektryczne. Stosunek pierwotnie przyłożonego pola elektrycznego (w próżni) do pola elektrycznego w ośrodku końcowym to przenikalność elektryczna, znana również jako natężenie prądu indukowanego.