Studii de proprietăți caracteristice ale polarizării ceramicii piezoelectrice

Polarizarea deplasării electronilor
Sub acțiunea unui câmp electric extern, norul de electroni din atomii și ionii care alcătuiesc dielectricul va fi distorsionat, determinând mișcarea norului de electroni în raport cu nucleul și astfel se calculează modelul și modelul orbitei circulare.

Polarizarea de orientare a momentului dipolului electric intrinsec
Dacă molecula care constituie dielectricul este o moleculă polară al cărei centru de sarcină pozitivă nu coincide cu centrul sarcinii negative, aceasta are un moment de dipol electric inerent. În absența unui câmp electric extern, deoarece momentul dipolului electric al moleculelor dielectrice a mișcării termice este dezordonat spațial, probabilitatea de a îndrepta în toate direcțiile este aceeași, iar momentele dipolului electric molecular sunt reciproc. Prin urmare, dielectricul în ansamblu nu are moment de dipol electric. Când se aplică un câmp electric extern, sarcinile pozitive și negative ale dipolului electric molecular sunt afectate de forța câmpului electric și există o tendință de a îndrepta către direcția câmpului electric extern sau trebuie menținute într-o stare stabilă, astfel încât energia sistemului să fie redusă la minimum și este necesar să se îndrepte spre direcția câmpului electric extern. Sau precess în jurul unui câmp electric extern. Conform teoriei statistice, numărul de particule în energie. În conformitate cu aceasta, polarizabilitatea a orientării cumpără cristal piezoelectric poate fi calculat (momentul dipol electric intrinsec molecular, k este constanta Boltzmann, Polarizabilitatea totală a moleculei poate fi considerată ca polarizare cu mecanisme diferite. Dacă numărul de molecule pe unitatea de volum este N, vectorul de polarizare macroscopică P poate fi raportat la polarizabilitatea moleculară microscopică a. P = NaEP = eo = câmpul electric relativ eficient. E percepută de fiecare polarizare moleculară într-un mediu 1£0E este diferit de câmpul electric mediu macroscopic E. Pentru o moleculă, nu este afectată doar de E, ci este afectată și de câmpul electric generat de alte polarizări stabilizat, câmpul electric este eliminat. După timpul r, polarizarea P (suma vectorilor de moment dipolar electric pe unitatea de volum) este redusă la 1/e din P original, adică, deoarece există un fenomen de relaxare în timpul polarizării, D (vector de deplasare), modificările în P și E nu sunt în faza în spatele câmpului electric alternant. Un buzzer din ceramică piezoelectrică este plasat între două foi de electrod circulare, iar pe foaia electrodului se aplică o tensiune sinusoidală cu o frecvență unghiulară, iar capacitatea C și admitanța y a electrodului sunt Pentru C.partea reală a admitanței este exprimată prin inversul scalei de rezistență echivalentă, dar expresia curentului alternativ de conductivitate echivalentă indică faptul că echivalentul echivalent al eșantionului la conexiunea paralelă a capacității rCo și a rezistenței R. Fie amplitudinea tensiunii sinusoidale de la sursa de semnal este curentul reverberat prin condensator factor de pierdere, parametrii dielectrici e, e și tan sunt relaționați cu frecvența și temperatura câmpului. Când temperatura este constantă, parametrii dielectrici se modifică odată cu schimbarea frecvenței.

2 Analiza spectrului de frecvență dielectrică a ceramicii piezoelectrice
Cele trei moduri de polarizare pot juca roluri diferite în diferite dielectrice, dintre care unele sunt în principal un tip, iar altele sunt secundare. Pe baza acestei teorii se poate face o presupunere: același dielectric, atunci când câmpul electric extern este un câmp electric alternativ, produce un moment dipol electric. Această polarizare se numește polarizare prin deplasare a electronilor. Polarizarea cu deplasarea electronilor este o formă de polarizare pe care o au toți dielectricii. Polarizarea prin deplasare a unui electron indică faptul că, datorită influenței câmpului electric extern, electronul va avea o anumită probabilitate de a absorbi energie și de a trece între nivelurile de energie corespunzătoare. Deoarece electronii exteriori sunt legați slab de atomi, deplasarea electronilor atomilor este derivată în principal din electronii de valență. Polarizarea prin deplasare a Traductorul piezoelectric cu tub piezoelectric este exprimat prin definiția dată de model conform celor trei moduri de polarizare folosind o înveliș sferic negativ încărcat punctual. Pentru că se va schimba odată cu schimbarea câmpului extern și va scădea treptat pe măsură ce frecvența câmpului electric aplicat crește. se știe că e este proporțional cu a, deci și e va scădea pe măsură ce frecvența câmpului extern devine mai mare. Pentru a verifica estimarea teoretică, spectrul dielectric al soneriei ceramice piezoelectrice este măsurat cu ajutorul spectrometrului dielectric. Se poate observa că atunci când se aplică câmpul electric alternativ sinusoidal, valoarea lui e este într-adevăr ignorată. Legea ghicirii scade pe măsură ce frecvența crește. Există o porțiune aproximativ plată în mijlocul curbei, ceea ce pare a fi contrar presupunerii. Totuşi, dacă se consideră că pe măsură ce frecvenţa câmpului electric extern creşte, orientarea momentului dipolului electric intrinsec este lentă şi nu poate ţine pasul cu modificarea câmpului electric, ceea ce se reflectă în scăderea continuă a valorii ad. Dacă valoarea anunțului poate fi la fel de mică pe atât de neglijabilă, atunci a este doar C . Datorită structurii ceramice piezoelectrice în sine, regiunea de frecvență infraroșu este mult mai mare decât frecvența relativ scăzută, deci nu este afectată de un efect mare. În acest moment, e prezintă în mod natural un segment stabil, iar curba arată că panta de cădere este aproximativ zero. Pe măsură ce frecvența continuă să crească, crn începe să scadă semnificativ, iar pe curbă, panta declinului este mare. Pentru a confirma analiza noastră a hărții, ne putem referi la alte mostre pentru a verifica presupunerile teoretice. Spectrul de frecvență dielectrică al filmului de clorură de polivinil arată că rezultatele experimentale sunt în acord cu presupunerile teoretice din curba spectrului de frecvență dielectrică măsurată.

3 Îmbunătățirea ulterioară a experimentului
Deși acest experiment arată unele caracteristici ale polarizării ceramice piezoelectrice pe curbă, datorită limitărilor echipamentului principal experimental de tip spectrometru dielectric de tip DP-5, acesta poate măsura doar modificarea valorii s0 de l0 la 10 HZ, care este doar măsurare. De la unda lungă la o parte scurtă a undei radio, schimbarea gurii și cea mai mare parte a modificărilor ceramice au loc în principal în regiunile cu microunde și infraroșu, iar vârful factorului de pierdere tan0 apare și în partea de înaltă frecvență. Relația dintre timpul de relaxare r și frecvența câmpului aplicat 09 este cunoscută, ceea ce indică faptul că structura internă a ceramicii piezoelectrice nu poate fi folosită în continuare de tipul piezoelectric. spectrometru dielectric. Din acest motiv, un spectrometru dielectric cu o gamă de frecvență mai mare ar trebui să fie utilizat pentru a măsura ceramica piezoelectrică în frecvență ultra joasă, frecvență înaltă pentru a obține valoarea lui e, făcând astfel caracteristicile ceramicii piezoelectrice mai și mai adânci. analiză.

Ca material fizic și chimic nou, ceramica piezoelectrică are o importanță importantă de aplicare în domeniile ingineriei electronice, ingineriei materialelor și sunetului și luminii. Studiul spectrului dielectric ceramic piezoelectric poate avea o înțelegere mai profundă a piezoelectricității sale, a structurii interne și a polarizării, în special a modului său de polarizare. Modelul de cercetare pentru caracteristicile de polarizare a materiei utilizat în acest experiment și predicția imaginilor sunt demne de promovare și aplicare ulterioară în cercetările experimentale viitoare.