El fenómeno piezoeléctrico y el efecto piezoeléctrico son que losTransductor electrónico piezo cerámicaLa columna ejerce una presión perpendicular a la superficie del electrodo, lo que causa deformación y también genera una descarga de alto voltaje. Se aplica una señal de voltaje alterna audible al electrodo de zumbador piezoeléctrico, que produce una deformación y también produce un sonido audible. Al resumir estos fenómenos similares, se puede obtener el concepto de efectos piezoeléctricos positivos y negativos, es decir, el efecto de las cerámicas piezoeléctricas debido a la deformación de la fuerza se llama efecto piezoeléctrico positivo. El efecto de la cerámica piezoeléctrica que se deforma por la aplicación de un voltaje se llama un efecto piezoeléctrico inverso.
La estructura interna deTransductores de cerámica PZTEs el conocimiento material que nos dice que las propiedades de cualquier material están determinadas por su estructura interna. Por lo tanto, para comprender el principio piezoeléctrico de cerámica piezoeléctrica y para comprender las causas de los efectos piezoeléctricos, primero debemos conocer la cerámica piezoeléctrica. La estructura celular y la polarización espontánea de las cerámicas piezoeléctricas tienen estructura celular, que es la estructura de tipo cerámica piezoeléctrica de cerámica PEROVSKITE (CATIO3), como PBTIO3, BATION3, KXNA1-XNBO3, PB (ZRXTI1-X) O3 y así sucesivamente. La fórmula química de este tipo de material es ABO3. En la fórmula, el precio de la electricidad de A es 1 o 2, y el precio de la electricidad de B es 4 o 5. su celda unitaria (unidad estructural en la celosía de cristal).
Formación de dominios piezoeléctricos de cerámica piezoeléctrica:
Una región en la que la polarización espontánea es uniforme en la cerámica piezoeléctrica se llama dominio (o un dominio ferroeléctrico). El siguiente es un ejemplo en el que se cambia una estructura de perovskite desde una fase cúbica a una fase tetragonal para ilustrar la formación de dominios.
1 dirección del eje C determina la orientación espontánea de la polarización Cuando la estructura interna del grano en elTransductor de cerámica piezocerámicaCambios de una fase cúbica a una fase tetragonal, cualquiera de los ejes puede convertirse en el eje C de la fase tetragonal. Dado que la polarización espontánea es paralela al eje C, las orientaciones de polarización espontánea de las células unidas respectivas pueden ser diferentes entre sí. Pero este no es el estado energético más bajo.
2 El principio de energía mínima determina la estructura de dominio, con el fin de cumplir con el principio de energía mínima, los granos de fase tetragonal deben formar una estructura de dominio, y la coincidencia de celosía requiere que la célula unitaria pueda polarizar espontáneamente la orientación. El principio de existencia de energía mínima de la célula requiere la coincidencia de las células inconsistentes de la orientación espontánea de la polarización.
3. Estructura de Fase Determina el tipo de pared de dominio Además, desde elcélula de cerámica pizoeléctricaes tetragonal, la orientación de la polarización espontánea solo puede ser paralela a uno de los tres ejes de cristal de la fase cúbica de reacción original, por lo que la dirección de polarización espontánea en los dos dominios adyacentes solo puede ser 90 ° o 180 °. Las interfaces de los dominios correspondientes, se denominan paredes de dominio de 90 ° y paredes de dominio de 180 °, respectivamente.
El movimiento del dominio bajo la acción de un campo eléctrico externo. Si se aplica un campo eléctrico DC suficientemente alto a un cristal múltiple, el dominio de la dirección de polarización espontánea y la dirección del campo eléctrico continuarán aumentando y viceversa. Todo el cristal cambia de múltiples dominio a un solo dominio, y la dirección de la polarización espontánea es consistente con la dirección del campo eléctrico. El proceso de polarización dePIEZO CERAMICO BIMORPHes agregar un campo eléctrico DC suficientemente alto a los electrodos de las placas de cerámica para forzar los dominios a girar incluso si su polarización espontánea está alineada. PS es la polarización espontánea, la PR es la polarización residual, y la CE es la fuerza de campo coercitiva. En el proceso de polarización cerámica piezoeléctrica, generalmente se selecciona una CE que tiene una resistencia al campo eléctrica de 2 a 3 veces. Una comprensión adicional del efecto piezoeléctrico es que la polarización residual en una cerámica piezoeléctrica polarizada siempre se expresa en forma de un momento de dipolo eléctrico, es decir, una carga ligada positivamente en un extremo de la cerámica piezoica y una carga unida negativamente en el Otro extremo, para blindaje y para contrarrestar el efecto de la polarización residual en el mundo exterior bajo la acción de la carga unida, se adsorbe una carga libre del exterior en la superficie de los electrodos de cerámica.
El movimiento del dominio bajo la acción de un campo eléctrico externo. Si se aplica un campo eléctrico DC suficientemente alto a un cristal múltiple, el dominio de la dirección de polarización espontánea y la dirección del campo eléctrico continuarán aumentando y viceversa. Todo el cristal cambia de múltiples dominio a un solo dominio y la dirección de polarización espontánea. Lo que es consistente con la dirección del campo eléctrico. El proceso de polarización de cerámica piezoeléctrica es agregar un campo eléctrico DC suficientemente alto a los electrodos de laTransductor piezocerámico de discos piezo.para forzar a los dominios a girar incluso si su polarización espontánea está alineada. PS es la polarización espontánea, PR es la polarización residual, y la CE es la fuerza de campo coercitiva en el proceso de polarización cerámica piezoeléctrica, se está seleccionando generalmente una CE de campo eléctrico de 2 a 3 veces. Una comprensión adicional del efecto piezoeléctrico es que la polarización residual en una cerámica piezoeléctrica polarizada siempre se expresa en forma de un momento de dipolo eléctrico, es decir, una carga unida positiva en un extremo de la cerámica piezoeléctrica y una carga unida negativamente en el Otro extremo, para blindaje y para contrarrestar el efecto de la polarización residual en el mundo exterior bajo la acción de la carga unida, se adsorbe una carga libre del exterior en la superficie de los electrodos de cerámica.
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