Céramique piézoélectriqueest un nouveau matériau en céramique fonctionnelle de type. C'est une sorte de matériau en céramique qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Cette fonctionnalité peut être utilisée pour fabriquer des instruments de haute précision, qui joue un rôle vital dans la production industrielle. Un sujet important est une application importante de la céramique fonctionnelle. En 1880, les Curie Brothers ont découvert l'effet piézoélectrique sur les monocristaux. Avant 1940, il était connu qu'il y avait deux types de ferroélectriques: le sel au repos et le dihydrogène de potassium, qui étaient piézoélectriques. Après 1940, il a été constaté que Batio3 est un ferroélectrique avec un fort effet piézoélectrique. C'est un saut dans le développement de matériaux piézoélectriques. Après 1950, le système PZT piézoélectrique a été découvert, qui a un effet piézoélectrique très fort et stable et a des progrès pratiques importants. Après 1970, les céramiques binaires PZT PIEZOtransducteur de tube de cylindre piézoAvec différents additifs, ont d'excellentes propriétés et ont été utilisées pour fabriquer des filtres, des transducteurs, des transformateurs, etc. Avec le développement de l'industrie de l'électronique, les exigences pour les matériaux et les appareils piézoélectriques augmentent de plus en plus. Le PZT binaire n'a pas été en mesure de répondre aux exigences d'utilisation, de sorte que la recherche et le développement des piézoélectriques ternaires, quaternaires ou même à cinq éléments sont supérieurs au matériel.
À propos de l'effet piézoélectrique, la cause profonde de l'effet piézoélectrique detransducteur piézocéramiqueest le déplacement de la charge ionique dans le cristal. Lorsqu'il n'y a pas de contrainte, la charge est répartie symétriquement à la position du réseau, donc le champ électrique interne est nul. Cependant, lorsque la contrainte est appliquée au cristal, la charge est déplacée. Si la distribution de charge n'est pas symétrique, une polarisation nette se produit et un champ électrique est généré, qui est un effet piézoélectrique. La céramique piézoélectrique est des matériaux de céramique ferroélectrique qui ont un effet piézoélectrique après avoir été polarisé par une haute tension DC. Lorsque le cristal est soumis à une force mécanique, la surface génère une charge liée et sa densité de charge est linéaire avec l'amplitude de la force externe appliquée. Ce processus de conversion de l'effet mécanique en effet électrique est appelé effet piézoélectrique positif (force → déformation → tension). Le cristal est déformé par le champ électrique externe et a une relation linéaire entre les deux. Le processus de conversion de l'effet électrique en effet mécanique est appelé effet piézoélectrique inverse (tension → déformation). Matériaux piézoélectriques debimorphe en céramique piézoPeut générer des champs électriques en raison d'une déformation mécanique ou d'une déformation mécanique due au champ électrique. Cet effet de couplage mécanique-électrique inhérent rend les matériaux piézoélectriques largement utilisés dans l'ingénierie. Par exemple, des matériaux piézoélectriques ont été utilisés pour fabriquer des structures intelligentes. En plus des capacités d'autosuffisance, ces structures sont autodiagnostiques, adaptatives et auto-guérison.
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