1 movimiento de dominio En la PB (Zr0. 52ti0. 48) O3Material PZT Cerámica piezoeléctricaLa composición, la adición de óxidos tales como LA2O3, NB2O5, THO2 y WO3 reduce el valor QM. Para explicar la reducción de QM, propuso el siguiente mecanismo. ¿Cuándo se está reemplazando PB2 +, TI4 +, ZR4 + en la cerámica PZT con un ion metálico tiene una valencia más alta que PB2 + o TI4 + o ZR4 +, como LA3 +, NB5 +, W6 +, etc., para mantener Las propiedades de poder de las celosías, las vacantes PB se generan en cerámica piezo. Estas vacantes PB reducen la tensión interna que dificulta la rotación del dominio, por lo que el dominio se vuelve fácil de mover, aumenta la fricción interna, aumenta la pérdida dieléctrica y el valor de QM disminuye. Se cree que el movimiento de la pared de dominio causa que se reduce el valor QM. Además, la fórmula deducida por Yamauchi y Takahashi sabe que el valor Q-1M es proporcional a la pérdida dieléctrica. Una de las causas de la pérdida dieléctrica es el consumo de energía causado por la histéresis de vibración de pared de dominio bajo la acción del campo eléctrico alterno. Por lo tanto, la histéresis de la vibración de la pared del dominio causa la pérdida del medio, lo que hace que el valor de QM disminuya. Por lo tanto, en el material cerámico piezoeléctrico modificado con DOPED MODIFICADO QOTED, la dificultad del movimiento de la pared de dominio corresponde directamente al valor QM.
2 carga espacial
Cuando PB2 +, TI4 +, ZR4 + en PZT, cerámica piezo, se sustituye por iones metálicos que tienen una valencia más baja que PB2 + o TI4 + y ZR4 +, como K +, NA +, CR3 +, FE3 +, el valor QM aumenta notablemente. Esto se puede explicar por el efecto de la carga espacial en el dominio. La cerámica piezoeléctrica pura PZT exhibe la conducción tipo agujero debido a las vacantes de plomo, mientras que los aditivos de iones metálicos positivos-valentes de baja valencia actúan como aceptadores en el cuerpo. La adición de un iones metálico de bajo costo aumenta en gran medida el centro negativo y los orificios portadores en el cuerpo piezocerámicos, es decir, genera una gran cantidad de carga espacial. Para eliminar el campo eléctrico generado por el cambio discontinuo de la pared del dominio, la carga de espacio de carga negativa se concentra en el dominio. El terminal positivo y la carga espacial cargada positivamente se concentran en el extremo negativo de la pared del dominio, formando un campo de carga de espacio (EQ) que es el mismo que la dirección de polarización del dominio. Cuando se aplica un campo eléctrico externo para girar el dominio, no solo superar la polarización espontánea del dominio original, y también superar el selector de campo de carga espacial. Es decir, el efecto de la carga del espacio suprime el movimiento del dominio, lo que reduce la fricción interna y aumenta el valor de QM. Para estimar la presencia en la cerámica. La cantidad de carga espacial introducida A puede observar la definición es el parámetro de la cantidad de carga espacial (PS - PI) / PS para caracterizar la cantidad de carga espacial. El valor de (PS - PI) / PS varía con el tipo y la cantidad de impurezas. Para los aditivos metálicos de bajo costo (aditivo duro), a medida que aumenta la cantidad de dopaje, aumenta la cantidad de carga espacial, mientras que la cantidad de carga de espacio para aditivos de alto precio (aditivos blandos) es pequeña y casi imposible de medir. Por lo tanto, la presión del alto valor QM en cerámica eléctrica, el cambio de valor QM está relacionado con la carga espacial. Cuando la temperatura aumenta, la carga espacial migra en elCristales de cerámica PIZO, que reduce la acumulación de carga espacial, promueve el movimiento de la pared del dominio y reduce el valor QM. Para la adición de materiales blandos, debido a la cerámica, la cantidad de carga espacial generada en el cuerpo es pequeña, y el cambio de temperatura hace que la migración de la carga espacial sea pequeña. Por lo tanto, la estabilidad de la temperatura de QM es generalmente más alta que la del aditivo duro.
3 resistividad corporal para materiales suaves de aditivo modificado
la resistividad de volumen es de 1 a 2 órdenes de magnitud más alta que la del material aditivo modificado difícil porque una pequeña cantidad de dopante proporciona exceso de electrones. La recombinación agujero original reduce la concentración de huecos de electrones en el cuerpo de cerámica piezo, lo que aumenta la resistividad volumétrica. La resistividad de alto volumen es beneficioso para aumentar la polarización intensidad de campo eléctrico de la cerámica piezoeléctrica, y el movimiento de orientación de dominio es más suficiente, lo que resulta en el dieléctrico aumenta la pérdida y el valor Qm disminuye. Para los materiales dopados aditivos duros, el aumento de la carga espacial y la resistencia mayor se acompaña de un aumento Qm. Cuanto menor sea la temperatura, mayor es la resistividad volumétrica del material, es difícil para migrar la carga de espacio, el movimiento de dominio se suprime, y se disminuye el valor Qm. Cuando la relación entre la resistividad de volumen y el valor Qm se caracteriza cuantitativamente, como se describe anteriormente, el valor Qm se ha expresado como una función de la cantidad de carga de espacio y la resistividad de volumen.
4 El tamaño de grano de gran tamaño de grano durante el proceso de polarización,
el esfuerzo de apriete generada en el límite de grano es pequeño, el material es fácil de ser polarizada, la fricción interna se reduce, y se incrementa el valor Qm. Sin embargo, si el tamaño de grano es demasiado grande, se hará que la brecha de grano. Aumentado, compacidad, que afecta al rendimiento piezoeléctrico; grano es demasiado pequeño, el límite de grano tiene un fuerte efecto de sujeción en el dominio, haciendo que el movimiento de la dirección de dominio difícil, lo que reduce el rendimiento piezoeléctrico. Por lo tanto, el tamaño de grano debe ser moderado. El estudio de CeO2 dopado Pb (Mn1 / 3SB2 / 3) 2PbTiZrO3 ternarias cerámicas piezoeléctricas muestra que, después de la adición de CeO2, la cerámica es denso y los granos son moderadas, lo que mejora la microestructura del piezo de cerámica. Una onda estacionaria se obtuvo material de motor ultrasónico con alto voltaje y alto valor Qm.
5 estudio constante de red El diagrama de fases de PZT basa-Transductor de disco piezoeléctricomateriales se pueden encontrar que el ajuste de la relación de Zr / Ti y el tercero o cuarto componente hará que los cambios en los parámetros de red; Además, los iones de dopaje entran en el enrejado, cristal El parámetro de red también cambia. Si el eje de cristal aumenta la relación c / a, en el momento de la polarización, la polarización espontánea Ps del algunas estructuras es difícil de rotación, lo que resulta en una disminución del rendimiento piezoeléctrico; y la disminución de cristal piezo eje relación c / a hace Ps. La reversión es fácil, lo que resulta en un aumento en la fricción interna y una disminución en Qm. Por lo tanto, para binario o multi-elemento de materiales cerámicos piezoeléctricos con base de plomo, los parámetros de red también afectan el valor Qm.
el modo de vibración 6 El valor QM refleja el grado de pérdida mecánica causada por la fricción interna del vibrador piezoeléctrico durante la resonancia. Obviamente, el valor QM está relacionado con el modo de vibración. Utiliza el material cerámico piezoeléctrico PMN2PZT para fabricar el vibrador piezoeléctrico. Cuando el valor de QM y la temperatura del vibrador cuadrúpulo giroscopio y el vibrador cilíndrico están relacionados con la temperatura, se encuentra que la curva QM del vibrador cilíndrica es de aproximadamente 30 ° C más bajo que el vibrador tetragonal, lo que significa la vibración tetragonal. El valor QM de aproximadamente 0 ° C corresponde al valor QM del vibrador cilíndrico de -30 a 80 ° C. Por lo tanto, el ajuste del valor QM se puede estudiar no solo por la elección de la composición del material, sino también cambiando el modo de vibración.
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