Quelle est la polarisation des céramiques piézoélectriques

Le fait que le processus de polarisation de la céramique piézochienne soit suffisant ou non a une grande influence sur les propriétés matérielles. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner raisonnablement les conditions de polarisation, le champ électrique de polarisation, la température de polarisation et le temps de polarisation, qui sont appelés les trois éléments de polarisation.

(1) champ électrique polarisé

Les domaines peuvent être alignés dans le sens du champ électrique sous l'action d'un champ électrique polarisé, c'est donc le principal facteur dans la condition de polarisation. Plus le champ électrique de polarisation est élevé, plus l'effet de l'alignement des domaines est élevé, il est plus suffisant la polarisation. Mais différentes formules doivent être différentes en hauteur. L'ampleur du champ électrique polarisé dépend principalement du champ coercitif EC de la céramique piézoélectrique. Le champ électrique de polarisation doit être supérieur à la CE pour diriger les domaines et s'aligner dans le sens du champ externe. Il est généralement 2 à 3 fois celui de EC. La taille de la CE est liée à la composition et à la structure de la céramique piézotique. Pour les matériaux à base de PZT de phase tétragonale, EC augmente à mesure que le rapport Zr / Ti diminue. Dans la région à trois directions, le changement de CE avec le rapport Zr / Ti n'est pas significatif. Si le rapport de substitution diminue, le rapport axe cristallin C / A du matériau, la rotation du domaine 90O produit une petite contrainte interne, la rotation est facile et l'EC est plus faible. Les additifs mous réduisent la CE et les additifs durs augmentent la CE. Le matériau pratique de la série PZT EC est dans la plage de 0,6 à 1,6 kV / mm. La CE diminue également avec l'augmentation de la température. Par conséquent, si la température de polarisation augmente, le champ électrique de polarisation peut être réduit en conséquence.

Le champ électrique polarisé est également limité par la résistance à la rupture EB de la céramique piézante. Une fois que le champ électrique polarisé atteint la taille EB, la céramique piézante devient un déchet après la rupture. EB tombe fortement en raison de la présence de pores, de fissures et de composition inégale. Par conséquent, le processus de pré-préparation doit assurer la densité et l'uniformité du produit. La taille EB est également liée à l'épaisseur de polarisation des disques et cylindres piézores, et sa relation est en gros conformes à la formule: EB = 26,2T0.39, où EB est le champ électrique de dégradation (kv / cm) et T est l'épaisseur (cm). Par conséquent, pour les produits plus épais, le champ électrique de polarisation est réduit en conséquence en augmentant la température de polarisation, le temps de polarisation se prolonge pour obtenir un bon effet de polarisation.

Dans l'état du champ électrique polarisé et du temps de polarisation, lorsque la température de polarisation des applications de transducteur piézoélectrique est élevée, l'orientation de l'orientation du domaine est plus facile et l'effet de polarisation est meilleur. Les principales raisons sont les suivantes: (1) L'anisotropie du cristal piézo diminue avec l'augmentation de la température, et la contrainte interne du domaine devient plus petite, c'est-à-dire que la résistance est petite, donc la polarisation est plus facile. 2 La boucle d'hystérésis devient plus étroite avec l'augmentation de la température, c'est-à-dire que le champ coercitif devient plus petit et facilite en fait le mouvement du domaine. 3 L'effet de charge d'espace diminue avec l'augmentation de la température. Certaines impuretés provoquent une grande quantité de charge d'espace dans le produit, résultant en un fort champ de charge d'espace, protégeant le champ de polarisation appliqué à l'extérieur, qui n'est pas propice à la polarisation. Lorsque la température augmente, la conductivité électrique du produit augmente, la charge d'espace est facile à migrer, l'accumulation est réduite et l'effet de blindage du champ de charge d'espace est réduit, ce qui est favorable à la polarisation. La température de polarisation est liée à la composition du matériau. Certains matériaux reflètent de manière globale les propriétés piézoélectriques du coefficient de couplage électromécanique KP n'est essentiellement pas affectée par la température de polarisation, qui peut être polarisée aux températures plus basses, telles que le système PZT avec des additifs mous. Certains matériaux nécessitent une polarisation à des températures plus élevées pour avoir un KP plus grand, comme PZTélément de céramique piézoélectriqueavec des additifs durs. Dans la pratique, lorsque la température de polarisation est sélectionnée, la température est plus élevée, car l'augmentation de la température de polarisation peut raccourcir le temps de polarisation et améliorer l'efficacité de polarisation. Cependant, à des températures plus élevées, le problème souvent rencontré est que la résistivité du produit est aussi Petit, le courant de fuite est grand et la tension résistive est faible, c'est-à-dire que la tension ne peut pas être ajoutée. En plus d'être lié à la formulation, cela est également lié à une mauvaise densité et à une faible résistivité électrique. Pour les articles qui ne sont liés qu'à la formulation, seul le champ de polarisation est réduit et le temps de polarisation est étendu.

(3) temps polarisé