Det piezoelektriska fenomenet och den piezoelektriska effekten är att elektronisk transduktor piezokeramisk kolonn utövar ett tryck vinkelrätt mot elektrodens yta, vilket orsakar deformation och även genererar en högspänningsurladdning. En hörbar växelspänningssignal appliceras på den piezoelektriska summerelektroden, som producerar en deformation och även producerar ett hörbart ljud. Genom att sammanfatta dessa liknande fenomen kan begreppet positiva och negativa piezoelektriska effekter erhållas, det vill säga effekten av piezoelektrisk keramik på grund av deformation av kraft kallas positiv piezoelektrisk effekt. Effekten av att piezoelektrisk keramik deformeras genom applicering av en spänning kallas en omvänd piezoelektrisk effekt.
Den interna strukturen av Pzt keramiska givare är materialkunskapen som säger oss att egenskaperna hos vilket material som helst bestäms av dess inre struktur. Därför, för att förstå den piezoelektriska principen för piezoelektrisk keramik och för att förstå orsakerna till piezoelektriska effekter, måste vi först känna till den piezoelektriska keramen. Cellstruktur och spontan polarisering av piezoelektrisk keramik har cellstruktur, vilket är den mest använda strukturen av piezoelektrisk keramisk perovskit (CaTiO3), såsom PbTiO3, BaTiO3, KxNa1-xNbO3, Pb (ZrxTi1-x) O3 och så vidare. Den kemiska formeln för denna typ av material är ABO3. I formeln är elpriset för A 1 eller 2, och elpriset för B är 4 eller 5. Dess enhetscell (strukturell enhet i kristallgittret).
Bildning av piezoelektriska domäner av piezoelektrisk keramik:
Ett område där den spontana polarisationen är enhetlig i den piezoelektriska keramen kallas en domän (eller en ferroelektrisk domän). Följande är ett exempel där en perovskitstruktur ändras från en kubisk fas till en tetragonal fas för att illustrera bildandet av domäner.
1 c-axelns riktning bestämmer spontan polarisationsorientering När den inre strukturen av kornet i piezokeramisk keramisk omvandlare ändras från en kubisk fas till en tetragonal fas, vilken som helst av axlarna kan bli c-axeln för den tetragonala fasen. Eftersom den spontana polarisationen är parallell med c-axeln, kan de spontana polarisationsorienteringarna för respektive enhetsceller vara olika från varandra. Men detta är inte det lägsta energitillståndet.
2 Principen om minimal energi bestämmer domänstrukturen.För att uppfylla principen om minimal energi måste de tetragonala faskornen bilda en domänstruktur, och gittermatchningen kräver att enhetscellen spontant polariserar orienteringen. Cellens minimienergiexistensprincip kräver anpassning av cellerna som är inkonsekventa med spontan polarisationsorientering.
3.fasstrukturen bestämmer typen av domänvägg Dessutom, eftersom pizoelektrisk keramisk cell är tetragonal, orienteringen av spontan polarisation kan endast vara parallell med en av de tre kristallaxlarna i den ursprungliga reaktionens kubiska fas, så den spontana polarisationsriktningen i de intilliggande två domänerna kan endast vara 90° eller 180°. gränssnitten för motsvarande domäner hänvisas till som 90° domänväggar respektive 180° domänväggar.
Rörelsen av domänen under verkan av ett externt elektriskt fält. Om ett tillräckligt högt elektriskt DC-fält appliceras på en flerdomänkristall, kommer området för den spontana polarisationsriktningen och riktningen för det elektriska fältet att fortsätta att öka och vice versa. Hela kristallen ändras från multidomän till enkel domän, och riktningen för spontan polarisation överensstämmer med det elektriska fältets riktning. Polariseringsprocessen av piezokeramisk bimorf är att lägga till ett tillräckligt högt elektriskt DC-fält till elektroderna på de keramiska plattorna för att tvinga domänerna att vända sig även om deras spontana polarisering är inriktad. PS är den spontana polarisationen, Pr är den resterande polariseringen och EC är den koercitiva fältstyrkan. I den piezoelektriska keramiska polarisationsprocessen väljs i allmänhet en EC med en elektrisk fältstyrka på 2-3 gånger. En ytterligare förståelse av den piezoelektriska effekten är att den kvarvarande polariseringen i en polariserad piezoelektrisk keram alltid uttrycks i form av ett elektriskt dipolmoment, det vill säga en positivt bunden laddning i ena änden av piezokeramiken och en negativt bunden laddning i den andra änden, för att avskärma och motverka effekten av den fria polariseringen från den fria världen från den fria polariseringen av den fria laddningen. utsidan är adsorberad på den keramiska elektrodytan.
Rörelsen av domänen under verkan av ett externt elektriskt fält. Om ett tillräckligt högt elektriskt DC-fält appliceras på en flerdomänkristall, kommer området för den spontana polarisationsriktningen och riktningen för det elektriska fältet att fortsätta att öka och vice versa. Hela kristallen ändras från multidomän till enstaka domän och riktningen för spontan polarisering, vilket är förenligt med det elektriska fältets riktning. Polariseringsprocessen för piezoelektrisk keramik är att lägga till ett tillräckligt högt elektriskt DC-fält till elektroderna på piezoskivor piezokeramisk omvandlare för att tvinga domänerna att vända även om deras spontana polarisering är inriktad. PS är den spontana polarisationen, Pr är den resterande polarisationen och EC är den koercitiva fältstyrkan. I den piezoelektriska keramiska polarisationsprocessen väljs i allmänhet en EC med en elektrisk fältstyrka på 2-3 gånger. En ytterligare förståelse av den piezoelektriska effekten är att den kvarvarande polariseringen i en polariserad piezoelektrisk keramik alltid uttrycks i form av ett elektriskt dipolmoment, det vill säga en positivt bunden laddning i ena änden av piezokeramiken och en negativt bunden laddning i den andra änden, för att avskärma och för att motverka effekten av den fria laddningen av den fria laddningen under den fria laddningen. från utsidan adsorberas på den keramiska elektrodytan.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd är en professionell tillverkare av piezoelektrisk keramik och ultraljudsgivare, dedikerad till ultraljudsteknik och industriella tillämpningar.
