Karakteristik nan Seramik piezoelectric ultrasons
Seramik piezoelectric ultrasons se yon klas materyèl seramik elektwonik ak pwopriyete piezoelectric. Diferans prensipal la soti nan kristal kwatz tipik piezoelectric ki pa gen eleman feroelektrik se ke faz kristal ki fè eleman prensipal yo se tout grenn feroelektrik. oryante. Nan lòd pou seramik yo montre pwopriyete makwoskopik piezoelectric, li dwe tire nan seramik piezoelectric. Apre yo te fòme ak konbine avèk elektwòd konpoze sou figi fen a, li mete l anba yon gwo jaden elektrik DC pou tretman polarizasyon, se konsa ke vektè polarizasyon respektif yo nan oryantasyon orijinal dezòdone yo preferans oryante sou direksyon jaden elektrik la. Seramik piezoelectric yo apre tretman polarizasyon, nan Apre jaden elektrik la anile, yo pral kenbe yon sèten polarizasyon makwoskopik remanan, pou seramik la gen sèten pwopriyete piezoelectric.
Pwopriyete dyelèktrik ak elastik:
Pwopriyete dyelèktrik nan seramik piezoelectric reflete degre nan repons nan materyèl la seramik nan yon jaden elektrik ekstèn, ki se anjeneral reprezante pa konstan dielectric ε0. Lè jaden elektrik ekstèn lan pa twò gwo, yo ka itilize yon relasyon lineyè pou repons dielectric la nan jaden elektrik la:
Pou seramik piezoelektrik, P se fòs polarizasyon, ε{0}} se pèmitivite vakyòm, E se sansiblite elektrik, ak E se jaden elektrik aplike. Diferan itilizasyon konpozan seramik piezoelectric gen diferan kondisyon pou konstan dielectric seramik piezoelectric. Pou egzanp, konpozan odyo tankou piezoelektrik oratè seramik mande pou yon gwo konstan dyelèktrik nan seramik la, pandan y ap segondè-frekans eleman piezoelektrik seramik mande pou yon ti konstan dyelèktrik nan materyèl la.
Koyefisyan elastik nan seramik piezoelectric se yon paramèt ki reflete relasyon ki genyen ant deformation nan seramik yo ak fòs la aplike. Menm jan ak lòt elastomè, materyèl seramik piezoelektrik swiv lwa Hooke a: Xmn=cmnpqxmnpq, kote cmnpq yo rele konstan dite elastik elastomè a, X se estrès la, ak x se souch la. Pou kò piezoelectric, akòz piezoelectricity, valè koyefisyan elastik la gen rapò ak kondisyon fwontyè elektrik yo.
Piezoelectricity nan Seramik Piezoelectric:
Karakteristik nan pi gwo nan seramik piezoelectric se piezoelectricity, ki gen ladan piezoelectricity pozitif ak piezoelectricity envès. Pozitif piezoelectricity refere a deplasman relatif nan sant chaj pozitif ak negatif nan kèk dielectrics anba aksyon an nan fòs mekanik ekstèn, ki lakòz polarizasyon, ki mennen nan aparans nan chaj mare ak siy opoze sou sifas yo nan dielectrics yo. Nan ka kote fòs ekstèn lan pa twò gwo, dansite chaj li pwopòsyonèl ak fòs ekstèn la, swiv fòmil la:
kote δ se dansite chaj sifas, d se konstan souch piezoelektrik la, ak T se estrès la tensile. Kontrèman, lè yo aplike yon jaden elektrik ekstèn nan yon dyelèktrik piezoelectric, sant chaj pozitif ak negatif andedan dyelèktrik la sibi deplasman relatif epi yo polarize, ak deplasman an lakòz dyelèktrik la defòme. Efè sa a rele piezoelectricity envès. Lè jaden elektrik la pa trè fò, deformation a gen yon relasyon lineyè ak jaden elektrik ekstèn, swiv fòmil la:
dt se konstan envès piezoelektrik la, se sa ki, matris transpoze d, E se jaden elektrik aplike a, ak x se souch la. Fòs efè piezoelectric reflete degre nan kouple ant pwopriyete elastik ak pwopriyete dyelèktrik nan kristal la, ki reprezante pa koyefisyan nan kouti elektwomekanik K, ki swiv fòmil la:
kote u12 se enèji piezoelektrik, u1 se enèji elastik, ak u2 se enèji dyelèktrik.
Mekanis fizik Pwopriyete Piezoelectric:
De bout yo nan fèy la seramik polarize piezoelectric pral gen chaj mare, se konsa yon kouch chaj gratis soti nan mond lan deyò adsorbed sou sifas la elektwòd. Lè yon presyon ekstèn F aplike sou fèy seramik la, egzeyat fèt nan tou de bout fèy la. Okontrè, si li rale, fenomèn nan chaje ap rive. Fenomèn nan ki efè mekanik sa a transfòme nan yon efè elektrik fè pati efè pozitif piezoelectric.
Anplis de sa, seramik piezoelectric gen pwopriyete a nan polarizasyon espontane, ak polarizasyon an espontane ka transfòme anba aksyon an nan yon jaden elektrik ekstèn. Se poutèt sa, lè yo aplike yon jaden elektrik ekstèn nan yon dielectric piezoelectric, chanjman an jan yo montre nan figi a pral rive, epi seramik piezoelectric la pral defòme. Sepandan, rezon ki fè seramik piezoelectric defòme se paske lè yo aplike menm jaden elektrik ekstèn kòm polarizasyon espontane, li ekivalan a amelyore fòs polarizasyon an. Ogmantasyon fòs polarizasyon an fè fèy seramik piezoelectric la long nan direksyon polarizasyon an. Okontrè, si yo aplike jaden elektrik ranvèse a, fèy seramik la vin pi kout nan direksyon polarizasyon an. Fenomèn sa a, ki konvèti nan yon efè mekanik akòz yon efè elektrik, se efè piezoelectric envès la.
Lòt karakteristik:
Seramik piezoelectric gen karakteristik sansib epi yo ka konvèti vibrasyon mekanik trè fèb nan siyal elektrik, ki ka itilize nan sistèm sonar, deteksyon move tan, pwoteksyon anviwònman telemetry, aparèy nan kay la, elatriye. twoub nan lè a ki te koze pa ensèk vole bat zèl yo plis pase dis mèt ale. Sèvi ak li pou fè sismomètr piezoelectric ka mezire avèk presizyon entansite tranblemanntè epi endike azimit ak distans tranblemanntè. Sa a dwe di se yon gwo feat nan seramik piezoelectric.
Deformation nan seramik piezoelectric anba aksyon an nan jaden elektrik la se piti anpil, nan pifò pa plis pase yon dis-milyonyèm nan gwosè pwòp li yo. Pa souzèstime ti chanjman sa a. Kontwòl enstriman presizyon ak machin, teknoloji mikwo-elektwonik, bioengineering ak lòt jaden yo se yon gwo avantaj.
Aparèy kontwòl frekans tankou resonator ak filtè se eleman kle ki detèmine pèfòmans ekipman kominikasyon. Seramik piezoelectric gen avantaj evidan nan sans sa a. Li gen bon estabilite frekans, segondè presizyon, lajè ranje frekans aplikab, ti gwosè, pa gen absòpsyon imidite, ak lavi ki long. Espesyalman nan ekipman kominikasyon milti-chanèl, li ka amelyore pèfòmans nan anti-entèferans, ki fè ekipman elektwomayetik anvan an kapab gade dèyè ak fè fas ak pwoblèm nan pou yo te akable. Destine altènatif.
