Indice de performance de la céramique piézoélectrique

Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2018-11-13 origine:Propulsé

enquête

Constante piézoélectrique d33 decéramique piézoélectriqueest un coefficient de réponse linéaire qui reflète le couplage mutuel entre la quantité mécanique (contrainte ou déformation) et la quantité électrique (déplacement électrique ou champ électrique). Lorsqu'une contrainte de compression T3 est appliquée le long de la direction de polarisation (axe z) de la céramique piézoélectrique, et une charge est générée sur la surface de l'électrode, il y a une relation: où D33 est une constante piézoélectrique et le premier nombre dans le pied Indique la direction du champ électrique. Ou la direction verticale de la surface de l'électrode, le deuxième nombre fait référence à la direction de la contrainte ou de la déformation; T3 est le stress; D3 est le déplacement électrique. C'est la constante proportionnelle d'un milieu piézoélectrique qui convertit l'énergie mécanique (ou l'énergie électrique) en énergie électrique (ou énergie mécanique), reflétant la relation entre la contrainte (T), la souche (s), le champ électrique (E) ou le déplacement électrique (RÉ). Il reflète la relation de couplage des propriétés électromécaniques du matériau et la résistance de l'effet piézoélectrique, qui conduit à l'équation piézoélectrique. Il y a quatre constantes communes deDisque piézoélectrique du matériau PZT4: Dij, gij, eij, hij. 2 Coefficient de couplage électromécanique KP, coefficient de couplage électromécanique K est une quantité physique qui reflète de manière globale la relation de couplage entre l'énergie mécanique et l'énergie électrique de la céramique piézoélectrique, et est un reflet des matériaux piézoélectriques d'énergie électrique des matériaux piézoélectriques. La définition du coefficient de couplage électromécanique est:

L'énergie mécanique d'unCéramique piézoélectrique du matériau PZTLe vibrateur (un corps en céramique piézoélectrique ayant une certaine forme et taille et recouvert d'une électrode de travail) est lié à son mode de forme et de vibration, et différents modes de vibration auront des coefficients de couplage électromécaniques correspondants. Par exemple, le coefficient de couplage du mode d'expansion radiale de la tranche mince est KP (coefficient de couplage plan); Le coefficient de couplage du mode d'expansion de la longueur longue de la pièce longue est K31 (coefficient de couplage transversal); Le coefficient de couplage du mode d'expansion axiale cylindrique est K33 (coefficient de couplage longitudinal), etc. C'est le reflet de la capacité des matériaux piézoélectriques à effectuer une conversion d'énergie machine à électrique. Il est lié à la constante piézoélectrique, à la constante diélectrique et à la constante élastique du matériau, et est un paramètre relativement complet. Sa valeur est toujours inférieure à.

Facteur de qualité mécanique QM
La céramique piézoélectrique de consommer de l'énergie afin de surmonter la friction interne lorsqu'il est vibré. Le facteur de qualité mécanique QM est un paramètre qui reflète la quantité de consommation d'énergie. Plus le QM est grand, plus la consommation d'énergie est petite. La définition du facteur de qualité mécanique QM est l'endroit où FR est la fréquence de résonance dubimorphe en céramique piézo, FA est la fréquence anti-résonante du vibrateur piézoélectrique, R est l'impédance minimale ZB min (résistance résonante) à la fréquence résonante, C0 est la capacité statique du vibrateur piézoélectrique et C1 est le vibrateur piézoélectrique.

Fréquence constante n

Pour un vibrateur piézoélectrique, la probabilité de la fréquence résonante et la longueur de la direction de vibratrice du vibrateur est une constante, c'est-à-dire la constante de fréquence. N = fr × l où: FR est la fréquence résonante du vibrateur piézoélectrique; et l est la longueur de la direction vibrante duTransducteurs de cycle de céramique piézoélectrique. Vibration radiale du disque mince: np = FR × D (D est le diamètre du disque) Épaisseur de plaque mince Étirement des vibrations: NT = FR × T (T est l'épaisseur de la plaque mince) Rod K33 vibration: N33 = FR × l (l pour la longueur de la tige) VIBRATION DE CISEUR DE CHEAR K15: N15 = FR × LT (LT est l'épaisseur de la plaque mince)

Détermination des principaux paramètres des matériaux en céramique piézoélectrique, la détermination des paramètres des matériaux KP, QM, D33, ε33 et Tgδ nécessite le mode de vibration radiale des disques minces. Le diamètre des disques minces doit être beaucoup plus grand que l'épaisseur, et le rapport est supérieur à 10. La direction de polarisation est parallèle à la direction de l'épaisseur, la surface de l'électrode est perpendiculaire à la direction de l'épaisseur et la feuille est uniforme la forme circulaire. Si la valeur ΔF de la tranche mince est petite, elle peut être directement calculée par la formule suivante: lorsque ζ = 0,27, kp2≌2.51Δf / fs. Lorsque ζ = 0,30, kp2≌2.53Δf / fs, lorsque ζ = 0,36, kp≌2.55Δf / fs qm = 1/4πr1cΔf × 1012 ε33 = 4ctlt / πφ. La tomodensitométrie est la capacité basse fréquence (FARA) de la plaquette fine, qui peut être mesurée par le pont de condensateur à la fréquence 1kc, LT est l'épaisseur de la plaquette mince (mètre), φ est le diamètre de la plaquette fine (mètre), etε33 est le milieu libre. Constante électrique (fara / m). Le TGδ est mesuré par un pont de condensateur ou un pont universel. D33 a été mesuré en utilisant un testeur quasi-statique.