Le phénomène piézoélectrique et l'effet piézoélectrique sont que leTransducteur électronique Céramique PiezoLa colonne exerce une pression perpendiculaire à la surface de l'électrode, ce qui provoque une déformation et génère également une décharge à haute tension. Un signal de tension alternant audible est appliqué à l'électrode de buzzer piézoélectrique, qui produit une déformation et produit également un son audible. En résumant ces phénomènes similaires, le concept d'effets piézoélectriques positifs et négatifs peut être obtenu, c'est-à-dire que l'effet de la céramique piézoélectrique due à la déformation de la force est appelé effet piézoélectrique positif. L'effet de la céramique piézoélectrique déformée par l'application d'une tension est appelé un effet piézoélectrique inverse.
La structure interne deTransducteurs en céramique PZTest la connaissance des matériaux qui nous dit que les propriétés de tout matériau sont déterminées par sa structure interne. Par conséquent, pour comprendre le principe piézoélectrique de la céramique piézoélectrique et pour comprendre les causes des effets piézoélectriques, nous devons d'abord connaître la céramique piézoélectrique. La structure cellulaire et la polarisation spontanée des céramiques piézoélectriques ont une structure cellulaire, qui est la structure de type piézoélectrique de pérovskite (CATIO3) la plus utilisée, telles que PBTIO3, BATIO3, KXNA1-XNBO3, PB (ZRXTI1-X) O3 et ainsi. La formule chimique de ce type de matériau est ABO3. Dans la formule, le prix de l'électricité de A est de 1 ou 2, et le prix de l'électricité de B est de 4 ou 5. sa cellule unitaire (unité structurelle dans le réseau cristallin).
Formation de domaines piézoélectriques de céramique piézoélectrique:
Une région dans laquelle la polarisation spontanée est uniforme dans la céramique piézoélectrique est appelée domaine (ou domaine ferroélectrique). Ce qui suit est un exemple dans lequel une structure de pérovskite est passée d'une phase cubique à une phase tétragonale pour illustrer la formation de domaines.
La direction de 1 axe C détermine l'orientation de polarisation spontanée Lorsque la structure interne du grain dans letransducteur en céramique piézocéramiqueChangement d'une phase cubique à une phase tétragonale, n'importe laquelle des axes peut devenir l'axe c de la phase tétragonale. Étant donné que la polarisation spontanée est parallèle à l'axe c, les orientations de polarisation spontanées des cellules unitaires respectives peuvent être différentes les unes des autres. Mais ce n'est pas l'état d'énergie le plus bas.
2 Le principe de l'énergie minimale détermine la structure du domaine, afin de répondre au principe de l'énergie minimale, les grains de phase tétragonale doivent former une structure de domaine, et l'appariement du réseau nécessite que la cellule unitaire polarise spontanément l'orientation. Le principe d'existence minimale de l'énergie de la cellule nécessite l'appariement des cellules incohérentes d'orientation de polarisation spontanée.
3. La structure en phase détermine le type de mur de domaine De plus, puisque lecellule de céramique pizoélectriqueest tétragonal, l'orientation de la polarisation spontanée ne peut être parallèle qu'à l'un des trois axes cristallins de la phase cubique de réaction d'origine, de sorte que la direction de polarisation spontanée dans les deux domaines adjacents ne peut être que de 90 ° ou 180 °. Les interfaces des domaines correspondantes sont appelées murs de domaine à 90 ° et murs de domaine à 180 °, respectivement.
Le mouvement du domaine sous l'action d'un champ électrique externe. Si un champ électrique DC suffisamment élevé est appliqué à un cristal multi-domaine, le domaine de la direction de polarisation spontanée et la direction du champ électrique continueront d'augmenter et vice versa. L'ensemble du cristal passe du multi-domaine au domaine unique, et la direction de la polarisation spontanée est cohérente avec la direction du champ électrique. Le processus de polarisation debimorphe en céramique piézoest d'ajouter un champ électrique DC suffisamment élevé aux électrodes des plaques de céramique pour forcer les domaines à tourner même si leur polarisation spontanée est alignée. Le PS est la polarisation spontanée, PR est la polarisation résiduelle et la CE est la force de champ coercitive. Dans le processus de polarisation en céramique piézoélectrique, une CE ayant une force de champ électrique de 2 à 3 fois est généralement sélectionnée. Une compréhension supplémentaire de l'effet piézoélectrique est que la polarisation résiduelle dans une céramique piézoélectrique polarisée est toujours exprimée sous la forme d'un moment dipolaire électrique, c'est-à-dire une charge liée positivement à une extrémité de la céramique piézo Autre extrémité, pour le blindage et pour contrer l'effet de la polarisation résiduelle sur le monde extérieur sous l'action de la charge liée, une charge libre de l'extérieur est adsorbée sur la surface de l'électrode en céramique.
Le mouvement du domaine sous l'action d'un champ électrique externe. Si un champ électrique DC suffisamment élevé est appliqué à un cristal multi-domaine, le domaine de la direction de polarisation spontanée et la direction du champ électrique continueront d'augmenter et vice versa. L'ensemble du cristal passe du multi-domaine au domaine unique et dans la direction de la polarisation spontanée. Ce qui est cohérent avec la direction du champ électrique. Le processus de polarisation de la céramique piézoélectrique consiste à ajouter un champ électrique CC suffisamment élevé aux électrodes dudisques piézores transducteurs piézocéramiquesforcer les domaines à tourner même si leur polarisation spontanée est alignée. Le PS est la polarisation spontanée, PR est la polarisation résiduelle, et la CE est la force de champ coercitive dans le processus de polarisation en céramique piézoélectrique, une CE a une résistance au champ électrique de 2 à 3 fois est généralement sélectionnée. Une compréhension supplémentaire de l'effet piézoélectrique est que la polarisation résiduelle dans une céramique piézoélectrique polarisée est toujours exprimée sous la forme d'un moment dipolaire électrique, c'est-à-dire une charge liée positivement à une extrémité de la céramique piézo Autre extrémité, pour le blindage et pour contrer l'effet de la polarisation résiduelle sur le monde extérieur sous l'action de la charge liée, une charge libre de l'extérieur est adsorbée sur la surface de l'électrode en céramique.
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