Depuis que les frères Curie ont découvert l'effet piézoélectrique de la tourmaline en 1880, les sciences piézoélectriques sont officiellement entrées dans le stade de la science humaine et de la civilisation technologique. Les recherches théoriques précoces ont été principalement effectuées par les frères Curie plus tard. En 1881, les frères Curie vérifient l'effet piézoélectrique inverse du cristal Theα-Quartz par des expériences, c'est-à-dire en donnant un champ électrique au cristal de quartz et en obtenant une légère rétroaction de déformation et de contrainte. Et les coefficients piézoélectriques positifs et négatifs duéchographie du transducteur piézoélectriqueont été calculés par des expériences. Après 13 ans, Voigt a proposé que le médium ait une prémisse piézoélectricité selon laquelle il a un centre asymétrique, et seulement 20 des 32 groupes ont cette caractéristique. Le quartz en est un représentant typique. Dans les années, la théorie a été avancée, les cristaux de quartz restent le stade expérimental. Une application et une fabrication supplémentaires ont été lents. La guerre est la plus grande force motrice pour le développement de la science et de la technologie jusqu'à la Première Guerre mondiale, l'héritier de Curie, Lanngevin, a utilisé le quartz pour créer des détecteurs ultrasoniques sous-marins dans le but militaire de détecter les sous-marins, qui ont poussé les piézoélectrices dans des applications pratiques. Pendant la Seconde Guerre mondiale, Roberts des États-Unis a appliqué une haute tension à la céramique BATIO3 pour le traitement de polarisation pour obtenir la piézoélectricité de la céramique piézoélectrique. Immédiatement après les États-Unis, le Japon et l'Union soviétique ont commencé à faire des recherches sur la céramique piézoélectrique, ils ont tous obtenu de bons résultats. Depuis le milieu des années 50, divers dispositifs piézoélectriques tels que les transducteurs à haute fréquence, les transducteurs ultrasoniques, les capteurs de pression, les filtres,, Les résonateurs, etc. en céramiques piézoélectriques Batio3 ont vu le jour, faisant l'application de céramiques piézoélectriques. En 1955, après des recherches et des expériences à long terme, B. Jaffe et al. Enfin trouvé la céramique piézoélectrique PZT est supérieureCoût des cristaux piézoélectriquesà batio3. Ses performances supérieures permettent d'appliquer la céramique piézoélectrique à des appareils plus électroniques. Les dispositifs SAW utilisent des filtres d'onde acoustique de surface (SAW), des lignes de retard et des oscillateurs ont également été utilisés dans des études ultérieures. Depuis lors, la céramique piézoélectrique a subi une réforme et une innovation, et de nouvelles variétés ont émergé.
Le piézoélectrique est une discipline de l'expérimentation partielle et du développement deCéramique piézoélectrique du matériel durLes composants sont étroitement liés à la composition et à la structure de la céramique piézoélectrique. La composition et la structure déterminent les performances du composant. Ces dernières années, la recherche dans la communauté scientifique est passée à deux extrêmes: très petit ou extrêmement grand. C'est-à-dire pour étudier des sujets à l'échelle microscopique, ou pour discuter des problèmes dans l'univers. Dans cette situation, les instruments de précision ont été largement développés et utilisés. En raison de la subtilité de l'effet piézoélectrique de la céramique piézoélectrique, ses perspectives d'application dans les instruments de précision sont très larges. Il existe de nombreux exemples d'instruments dans l'équipement de test de précision et l'équipement d'alimentation de précision. Cet article vise à donner aux lecteurs une compréhension préliminaire des performances de l'application dePZT4 Céramique piézoélectriqueEn énumérant l'application existante et en analysant les avantages et les inconvénients de la céramique piézoélectrique dans l'application d'instruments de précision, et pour essayer de proposer certaines applications de céramique piézoélectrique.
L'application de forces mécaniques à certains diélectriques provoque leurs centres de charge positive et négatifs internes deDisque en céramique PZTPour être relativement déplacé, entraînant une polarisation, entraînant l'apparition de charges de liés opposées aux extrémités du diélectrique. Dans une certaine plage de contrainte, la force mécanique est linéairement réversible avec la charge. Ce phénomène est appelé effet piézoélectrique ou effet piézoélectrique positif. En revanche, si un milieu a un effet piézoélectrique est placé dans un champ électrique externe, le centre des charges positives et négatives à l'intérieur du milieu est déplacé en raison de l'action du champ électrique, et ce déplacement provoque le milieu à déformer. Dans une certaine plage de résistance au champ électrique, la force du champ électrique a une relation réversible linéaire avec la déformation. Cet effet est appelé l'effet piézoélectrique inverse.
Le matériau piézoélectrique est une céramique piézoélectrique par un mélange d'ingrédients, de frittage à haute température et d'assemblage irrégulier de particules solides après réaction de phase solide entre les particules. La polarisation spontanée de la céramique piézoélectrique polarisée est orientée au hasard, il n'y a donc pas de piézoélectricité. Les domaines de polarisation spontanée existant dans le champ électrique DC à haute tension sont réorganisés en fonction de l'orientation préférée du champ électrique externe. Une fois le champ électrique externe retiré, le corps en céramique conserve toujours une certaine polarisation résiduelle totale, de sorte que letube de cylindre piézocéramiquea piézoélectricité. Curie Température ferroélectrique (ou antiferroélectrique) La céramique a des propriétés ferroélectriques (antiferroélectriques) uniquement dans une certaine plage de températures, et elles ont une température critique TC. Lorsque la température est supérieure à TC, la phase ferroélectrique (ou antiferroélectrique) passe en phase paraelectrique et la polarisation spontanée disparaît. Cette température critique TC est appelée la température Curie d'une céramique ferroélectrique (ou antiferroélectrique).
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