Nyheter

Du är här: Hem / Nyheter / Grunderna i piezoelektrisk keramik / prestandaindex för piezoelektrisk keramik

prestandaindex för piezoelektrisk keramik

Visningar: 9 Författare: Webbplatsredaktör Publiceringstid: 2018-11-13 Ursprung: Plats

Fråga

Piezoelektrisk konstant d33 av piezoelektrisk keramik är en linjär svarskoefficient som återspeglar den ömsesidiga kopplingen mellan den mekaniska storheten (spänning eller töjning) och den elektriska storheten (elektrisk förskjutning eller elektriskt fält). När en tryckspänning T3 appliceras längs polarisationsriktningen (z-axeln) för den piezoelektriska keramen, och en laddning genereras på elektrodytan, finns det ett samband: där d33 är en piezoelektrisk konstant, och den första siffran i foten indikerar riktningen för det elektriska fältet. Eller den vertikala riktningen av elektrodytan, den andra siffran hänvisar till spänningen eller töjningsriktningen; T3 är stressen; D3 är den elektriska förskjutningen. Det är den proportionella konstanten för ett piezoelektriskt medium som omvandlar mekanisk energi (eller elektrisk energi) till elektrisk energi (eller mekanisk energi), vilket återspeglar förhållandet mellan spänning (T), töjning (S), elektriskt fält (E) eller elektrisk förskjutning (D). Det återspeglar kopplingsförhållandet mellan materialets elektromekaniska egenskaper och styrkan hos den piezoelektriska effekten, vilket leder till den piezoelektriska ekvationen. Det finns fyra vanliga konstanter för Pzt4 material piezoelektrisk skiva : dij, gij, eij, hij. 2 Elektromekanisk kopplingskoefficient Kp, elektromekanisk kopplingskoefficient K är en fysisk storhet som heltäckande återspeglar kopplingsförhållandet mellan mekanisk energi och elektrisk energi hos piezoelektrisk keram, och är en reflektion av piezoelektrisk-elektrisk energiomvandlingsförmåga hos piezoelektriska material. Definitionen av elektromekanisk kopplingskoefficient är:

Den mekaniska energin hos en PZT-material piezoelektrisk keramisk vibrator (en piezoelektrisk keramisk kropp med en viss form och storlek och täckt med en arbetselektrod) är relaterad till dess form och vibrationsläge, och olika vibrationslägen kommer att ha motsvarande elektromekaniska kopplingskoefficienter. Till exempel är kopplingskoefficienten för den radiella expansionsmoden för den tunna skivan Kp (plan kopplingskoefficient); kopplingskoefficienten för den tunna långa bitlängdsexpansionsmoden är K31 (tvärkopplingskoefficient); kopplingskoefficienten för det cylindriska axiella expansionsläget är K33 (Längsgående kopplingskoefficient) och så vidare. Det är en återspegling av piezoelektriska materials förmåga att utföra maskin-till-elektrisk energiomvandling. Den är relaterad till materialets piezoelektriska konstant, dielektricitetskonstant och elasticitetskonstant och är en relativt omfattande parameter. Dess värde är alltid mindre än.

Mekanisk kvalitetsfaktor Qm
Piezoelektrisk keramik förbrukar energi för att övervinna intern friktion när den vibrerar. Den mekaniska kvalitetsfaktorn Qm är en parameter som speglar mängden energiförbrukning. Ju större Qm, desto mindre är energiförbrukningen. Definitionen av den mekaniska kvalitetsfaktorn Qm är där fr är resonansfrekvensen för piezokeramisk bimorf , fa är den piezoelektriska vibratorns antiresonansfrekvens, R är den minsta impedansen Zb min (resonansresistans) vid resonansfrekvensen, C0 är den piezoelektriska vibratorns statiska kapacitans och C1 är den piezoelektriska vibratorns resonanskaptacitor.

Frekvenskonstant N

För en piezoelektrisk vibrator är sannolikheten för resonansfrekvensen och längden på vibratorns vibrationsriktning en konstant, det vill säga frekvenskonstanten. N=fr×l där: fr är resonansfrekvensen för den piezoelektriska vibratorn; och l är längden på vibrationsriktningen för piezoelektriska keramiska ringgivare . Radiell vibration av tunn skiva: Np=fr×D (D är diametern på skivan) Tunn plåttjocklek sträckningsvibration: Nt=fr×t (t är tjockleken på den tunna plåten) Smal stång K33 vibration: N33=fr×l(l För längden på stången) Tunn plåtskjuvning K15 vibration: N15 = ltn plåten av lt)

Bestämning av huvudparametrarna för piezoelektriska keramiska material, Bestämningen av materialparametrarna Kp, Qm, d33, ε33 och tgδ kräver det radiella vibrationsläget för tunna skivor. Diametern på de tunna skivorna måste vara mycket större än tjockleken, och förhållandet är större än 10. Polarisationsriktningen är parallell med tjockleksriktningen, elektrodytan är vinkelrät mot tjockleksriktningen och arket har en enhetlig cirkulär form. Om Δf-värdet för den tunna skivan är litet kan det direkt beräknas med följande formel: när ζ=0,27, Kp2≌2,51Δf/fs. När ζ=0,30, Kp2≌2,53Δf/fs, När ζ=0,36, Kp≌2,55Δf/fs Qm=1/4ΠR1CΔf×1012 ε33=4Ctlt/ΠΦ. Ct är lågfrekvenskapacitansen (Fara) för den tunna skivan, som kan mätas av kondensatorbryggan vid 1KC frekvens, lt är tjockleken på den tunna skivan (meter), Φ är diametern på den tunna skivan (meter), och ε33 är det fria mediet. Elektrisk konstant (Fara / m). tgδ mäts med en kondensatorbrygga eller en universalbrygga. D33 mättes med användning av en kvasistatisk testare.