Karakteristiska egenskapsstudier av piezoelektrisk keramisk polarisering

Elektronförskjutningspolarisering
Under inverkan av ett externt elektriskt fält kommer elektronmolnet i atomerna och jonerna som utgör dielektrikumet att förvrängas, vilket gör att elektronmolnet rör sig i förhållande till kärnan, och därmed beräknas modellen och modellen med cirkulär omloppsbana.

Orienteringspolarisering av det inre elektriska dipolmomentet
Om molekylen som utgör dielektrikumet är en polär molekyl vars positiva laddningscentrum inte sammanfaller med mitten av den negativa laddningen, har den ett inneboende elektriskt dipolmoment. I avsaknad av ett externt elektriskt fält, eftersom det elektriska dipolmomentet för de termiska rörelsens dielektriska molekylerna är spatialt oordnade, är sannolikheten för att peka i alla riktningar densamma, och den molekylära elektriska dipolen momenterar varandra. Därför har dielektriket som helhet inget elektriskt dipolmoment. När ett externt elektriskt fält appliceras påverkas de positiva och negativa laddningarna av den molekylära elektriska dipolen av den elektriska fältkraften, och det finns en tendens att peka mot riktningen för det externa elektriska fältet, eller så måste de hållas i ett stabilt tillstånd, så att systemets energi minimeras, och det är nödvändigt att peka i riktningen för det externa elektriska fältet. Eller precess runt ett externt elektriskt fält. Enligt statistisk teori, antalet partiklar i energi . Enligt detta, polariserbarheten a av orienteringen av köpa piezoelektrisk kristall kan beräknas (det molekylära inneboende elektriska dipolmomentet, k är boltzmann-konstanten, Molekylens totala polariserbarhet kan betraktas som olika mekanismpolarisering. Om antalet molekyler per volymenhet är N, kan den makroskopiska polarisationsvektorn P relateras till den mikroskopiska molekylären P = O = O = molekylär polar. NaE. Den relativa dielektriska konstanten E som uppfattas av varje molekylär polarisering i ett 1£0E-medium skiljer sig från det makroskopiska genomsnittliga elektriska fältet E. För en molekyl påverkas det inte bara av det elektriska fältet som genereras av andra polarisationsgraden av den yttre fältets betydelse r är att lägga till ett konstant elektriskt fält till dielektrikumet. Efter att stabiliseringen har stabiliserats tas det elektriska fältet bort. Efter tiden r reduceras polarisationen P (summan av de elektriska dipolmomentvektorerna per volymenhet) till 1/e av det ursprungliga P, det vill säga eftersom det finns ett avslappningsfenomen under polariseringen, D (förskjutningen i fasen av P, Vektorn). E. Det sinusformade elektriska växelfältet representeras av ett komplext tal. En summer gjord av piezoelektrisk keramik placeras mellan två cirkulära elektrodskivor, och en sinusformad spänning med en vinkelfrekvens appliceras på elektrodskivan, och kapacitansen C och admittansen y för elektroden är den ekvivalenta delen av den reella resistansen för C. men växelströmsledningsförmågan relaterad till polarisation Uttrycket av y indikerar att kondensatorn som fyller provet är likvärdig med parallellkopplingen av kapacitansen rCo och resistansen R. Låt amplituden för den sinusformade spänningen från signalkällan vara efterklangsströmmen genom kondensatorn, i den komplexa amplituden av den verkliga spänningen av polar, vid den verkliga amplituden av polar. och den imaginära delen är inte Work, den imaginära delen av den relativa permittiviteten reflekterar förlusten av energi under polariseringsprocessen. Definition av tan som förlustfaktor, är de dielektriska parametrarna e, e och tan relaterade till fältets frekvens och temperatur.

2 Dielektrisk frekvensspektrumanalys av piezoelektrisk keramik
De tre polarisationslägena kan spela olika roller i olika dielektrika, av vilka några huvudsakligen är en typ och andra är sekundära. En gissning kan göras på grundval av denna teori: samma dielektrikum, när det yttre elektriska fältet är ett växlande elektriskt fält, producerar ett elektriskt dipolmoment. Denna polarisation kallas förskjutningspolarisering av elektroner. Elektronförskjutningspolarisering är en form av polarisering som alla dielektrika har. En elektrons förskjutningspolarisering indikerar att på grund av påverkan av det yttre elektriska fältet kommer elektronen att ha en viss sannolikhet att absorbera energi och övergå mellan motsvarande energinivåer. Eftersom de yttre elektronerna är svagt bundna av atomer, kommer elektronförskjutningen av atomer huvudsakligen från valenselektroner. Förskjutningen polarisering av piezoelektrisk rör piezoelektrisk givare uttrycks av definitionen som ges av modellen enligt de tre polarisationslägena med användning av ett punktladdat sfäriskt negativt skal. Eftersom det kommer att förändras med förändringen av det yttre fältet, och gradvis minska när frekvensen av det applicerade elektriska fältet ökar. det är känt att e är proportionell mot a, så e kommer också att minska när det yttre fältets frekvens blir större. För att verifiera den teoretiska gissningen mäts det dielektriska spektrumet för den piezoelektriska keramiska summern med en dielektrisk spektrometer. Det kan ses att när det sinusformade elektriska växelfältet appliceras ignoreras värdet av e verkligen. Lagen för gissning minskar när frekvensen ökar. Det finns en ungefär platt del i mitten av kurvan, vilket verkar strida mot gissningen. Men om man anser att när frekvensen av det externa elektriska fältet ökar, är orienteringen av det inre elektriska dipolmomentet långsam och kan inte hålla jämna steg med förändringen av det elektriska fältet, vilket återspeglas i den kontinuerliga minskningen av annonsvärdet. Om annonsvärdet kan vara så litet som försumbart är a bara C . På grund av den piezoelektriska keramiska strukturen i sig är det infraröda frekvensområdet mycket större än den relativt låga frekvensen, så det påverkas inte av någon stor effekt. Vid denna tidpunkt presenterar e naturligtvis ett stabilt segment, och kurvan visar att den fallande lutningen är ungefär noll. När frekvensen fortsätter att öka börjar crn minska avsevärt, och på kurvan är lutningen på nedgången stor. För att bekräfta vår analys av kartan kan vi hänvisa till andra prover för att verifiera teoretiska gissningar. Det dielektriska frekvensspektrumet för polyvinylkloridfilmen visar att de experimentella resultaten överensstämmer med de teoretiska gissningarna från den uppmätta dielektriska frekvensspektrumkurvan.

3 Ytterligare förbättring av experimentet
Även om detta experiment visar vissa egenskaper hos piezoelektrisk keramisk polarisation på kurvan, på grund av begränsningarna hos den experimentella huvudutrustningen DP-5-typ dielektrisk spektrometer, kan den bara mäta s0-värdesförändringen på l0 till 10 HZ, vilket bara är mätning. Från den långa vågen till en kort del av radiovågen, förändringen av munnen, och de flesta av de keramiska annonsförändringarna sker huvudsakligen i mikrovågs- och infraröda regioner, och toppen av förlustfaktorn tan0 visas också i högfrekvensdelen. Förhållandet mellan relaxationstiden r och den applicerade fältfrekvensen 09 är känt, vilket indikerar att den inre strukturen av den cpieeriska och dess inre struktur egenskaper kan inte förstås ytterligare genom att använda den dielektriska spektrometern av DP-5-typ. Av denna anledning bör en dielektrisk spektrometer med ett större frekvensområde användas för att mäta den piezoelektriska keramen i ultralåg frekvens, hög frekvens för att erhålla värdet på e, och därigenom göra den piezoelektriska keramikens egenskaper mer och djupare. analys.

Som ett nytt fysikaliskt och kemiskt material har piezoelektrisk keramik viktig applikations betydelse inom elektronikteknik, materialteknik och ljud och ljus. Studiet av piezoelektriskt keramiskt dielektriskt spektrum kan ha en djupare förståelse av dess piezoelektricitet, inre struktur och polarisation, särskilt dess polarisationsläge. Forskningsmodellen för materiens polarisationsegenskaper som används i detta experiment och förutsägelse av bilder är värda ytterligare främjande och tillämpning i framtida experimentell forskning.