Zjawisko piezoelektryczne i efekt piezoelektryczny polegają na tym, że Elektroniczny przetwornik piezoelektryczny kolumna ceramiczna wywiera nacisk prostopadle do powierzchni elektrody, co powoduje odkształcenie, a także generuje wyładowanie o wysokim napięciu. Słyszalny sygnał napięcia przemiennego jest przykładany do piezoelektrycznej elektrody brzęczyka, co powoduje odkształcenie, a także wytwarza słyszalny dźwięk. Podsumowując te podobne zjawiska, można uzyskać koncepcję dodatnich i ujemnych efektów piezoelektrycznych, to znaczy efekt ceramiki piezoelektrycznej w wyniku odkształcenia siły nazywany jest dodatnim efektem piezoelektrycznym. Efekt odkształcenia ceramiki piezoelektrycznej pod wpływem przyłożonego napięcia nazywany jest odwrotnym efektem piezoelektrycznym.
Wewnętrzna struktura Przetworniki ceramiczne Pzt to wiedza materiałowa, która mówi nam, że o właściwościach każdego materiału decyduje jego wewnętrzna struktura. Dlatego, aby zrozumieć zasadę piezoelektryczną ceramiki piezoelektrycznej i zrozumieć przyczyny efektów piezoelektrycznych, musimy najpierw poznać ceramikę piezoelektryczną. Struktura komórkowa i spontaniczna polaryzacja ceramiki piezoelektrycznej mają strukturę komórkową, która jest najczęściej stosowaną strukturą typu piezoelektrycznego ceramicznego perowskitu (CaTiO3), taką jak PbTiO3, BaTiO3, KxNa1-xNbO3, Pb (ZrxTi1-x) O3 i tak dalej. Wzór chemiczny tego typu materiału to ABO3. We wzorze cena energii elektrycznej dla A wynosi 1 lub 2, a cena energii elektrycznej dla B wynosi 4 lub 5. Jego komórka elementarna (jednostka strukturalna w sieci krystalicznej).
Tworzenie domen piezoelektrycznych ceramiki piezoelektrycznej:
Obszar, w którym spontaniczna polaryzacja jest jednolita w ceramice piezoelektrycznej, nazywany jest domeną (lub domeną ferroelektryczną). Poniżej znajduje się przykład zmiany struktury perowskitu z fazy sześciennej na fazę tetragonalną, aby zilustrować tworzenie się domen.
1 kierunek osi c określa spontaniczną orientację polaryzacji, gdy wewnętrzna struktura ziarna w piezoceramiczny przetwornik ceramiczny przechodzi z fazy sześciennej w fazę tetragonalną, każda z osi może stać się osią c fazy tetragonalnej. Ponieważ polaryzacja spontaniczna jest równoległa do osi c, orientacje spontanicznej polaryzacji odpowiednich komórek elementarnych mogą się od siebie różnić. Ale to nie jest najniższy stan energetyczny.
2 Zasada minimalnej energii określa strukturę domenową. Aby spełnić zasadę minimalnej energii, ziarna fazy tetragonalnej muszą tworzyć strukturę domenową, a dopasowanie sieci wymaga od komórki elementarnej spontanicznej polaryzacji orientacji. Zasada istnienia minimalnej energii w komórce wymaga dopasowania komórek o niespójnej orientacji spontanicznej polaryzacji.
Struktura 3.fazowa określa rodzaj ściany domenowej. Ponadto, ponieważ Pizoelektryczne ogniwo ceramiczne jest tetragonalne, orientacja spontanicznej polaryzacji może być równoległa tylko do jednej z trzech osi kryształu pierwotnej sześciennej fazy reakcji, więc kierunek spontanicznej polaryzacji w sąsiednich dwóch domenach może wynosić tylko 90° lub 180°. interfejsy odpowiednich domen nazywane są odpowiednio ścianami domen 90° i ścianami domen 180°.
Ruch domeny pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego. Jeśli do kryształu wielodomenowego zostanie przyłożone wystarczająco wysokie pole elektryczne prądu stałego, dziedzina kierunku spontanicznej polaryzacji i kierunek pola elektrycznego będą nadal rosły i odwrotnie. Cały kryształ zmienia się z wielodomenowego w jednodomenowy, a kierunek spontanicznej polaryzacji jest zgodny z kierunkiem pola elektrycznego. Proces polaryzacji piezoceramiczny bimorf polega na dodaniu dostatecznie wysokiego pola elektrycznego prądu stałego do elektrod płytek ceramicznych, aby wymusić obrót domen, nawet jeśli ich spontaniczna polaryzacja jest wyrównana. PS to polaryzacja spontaniczna, Pr to polaryzacja resztkowa, a EC to natężenie pola koercyjnego. W procesie polaryzacji ceramiki piezoelektrycznej na ogół wybiera się EC o natężeniu pola elektrycznego 2-3 razy większym. Dalsze rozumienie efektu piezoelektrycznego jest takie, że polaryzacja resztkowa w spolaryzowanej ceramice piezoelektrycznej jest zawsze wyrażana w postaci elektrycznego momentu dipolowego, to znaczy dodatniego ładunku na jednym końcu piezoceramiki i ujemnie związanego ładunku na drugim końcu, w celu ekranowania i przeciwdziałania wpływowi polaryzacji resztkowej na świat zewnętrzny pod działaniem związanego ładunku, swobodny ładunek z zewnątrz jest adsorbowany na powierzchni elektrody ceramicznej.
Ruch domeny pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego. Jeśli do kryształu wielodomenowego zostanie przyłożone wystarczająco wysokie pole elektryczne prądu stałego, dziedzina kierunku spontanicznej polaryzacji i kierunek pola elektrycznego będą nadal rosły i odwrotnie. Cały kryształ zmienia się z wielodomenowego na jednodomenowy, a kierunek polaryzacji spontanicznej jest zgodny z kierunkiem pola elektrycznego. Proces polaryzacji ceramiki piezoelektrycznej polega na dodaniu odpowiednio wysokiego pola elektrycznego prądu stałego do elektrod Przetwornik piezoceramiczny z dyskami piezoelektrycznymi, który wymusza obrót domen, nawet jeśli ich spontaniczna polaryzacja jest wyrównana. PS to polaryzacja spontaniczna, Pr to polaryzacja resztkowa, a EC to koercyjne natężenie pola. W procesie polaryzacji ceramiki piezoelektrycznej zazwyczaj wybiera się EC o natężeniu pola elektrycznego 2-3 razy większym. Dalsze rozumienie efektu piezoelektrycznego jest takie, że polaryzacja resztkowa w spolaryzowanej ceramice piezoelektrycznej jest zawsze wyrażana w postaci elektrycznego momentu dipolowego, to znaczy dodatnio związanych ładunków na jednym końcu piezoceramiki i ujemnie związanego ładunku na drugim końcu, w celu ekranowania i Aby przeciwdziałać wpływowi resztkowej polaryzacji na świat zewnętrzny pod działaniem związanego ładunku, swobodny ładunek z zewnątrz jest adsorbowany na powierzchni elektrody ceramicznej.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd jest profesjonalnym producentem ceramiki piezoelektrycznej i przetworników ultradźwiękowych, zajmującym się technologią ultradźwiękową i zastosowaniami przemysłowymi.
