Introducción a los principios y materiales de la cerámica piezoeléctrica.
Las cerámicas piezoeléctricas son un material cerámico funcional de información que puede convertir energía mecánica y energía eléctrica entre sí: efecto piezoeléctrico. Además de la piezoelectricidad, las cerámicas piezoeléctricas también tienen propiedades dieléctricas, elasticidad, etc., y han sido. Es ampliamente utilizado en imágenes médicas, sensores acústicos, transductores acústicos, motores ultrasónicos, etc.
Principio de la cerámica piezoeléctrica
Después de la polarización, aparecerán cargas ligadas en ambos extremos de la pieza cerámica, y las cargas libres del exterior serán adsorbidas en la superficie del electrodo. proceso cargado. En este momento, cuando una fuerza externa presiona contra la pieza cerámica, ambos extremos se descargarán al mundo exterior, por el contrario, cuando una fuerza externa actúa en sentido contrario, ambos extremos se cargarán; Este proceso realiza la conversión del efecto mecánico en efecto eléctrico, por lo que este fenómeno también se denomina efecto piezoeléctrico positivo.
Materiales cerámicos piezoeléctricos
Materiales piezoeléctricos inorgánicos: divididos en cristales piezoeléctricos y cerámicas piezoeléctricas. Los cristales piezoeléctricos generalmente se refieren a monocristales piezoeléctricos; policristales piezoeléctricos. Las cerámicas piezoeléctricas se refieren a policristales que se forman mezclando, moldeando y sinterizando a alta temperatura las materias primas necesarias. Los granos finos se ensamblan aleatoriamente a partir de la reacción en fase sólida entre las partículas de polvo y el proceso de sinterización. Las cerámicas con propiedades piezoeléctricas se denominan cerámicas piezoeléctricas, que en realidad son cerámicas ferroeléctricas.
Parámetros de la cerámica piezoeléctrica
Las cerámicas piezoeléctricas son materiales cerámicos con función de información que pueden convertir energía mecánica y energía eléctrica entre sí: efecto piezoeléctrico, además de la piezoelectricidad, la cerámica piezoeléctrica. , también tiene propiedades dieléctricas, elasticidad, etc., y ha sido ampliamente utilizado en imágenes médicas, sensores acústicos, transductores acústicos, motores ultrasónicos, etc.
Polarización de las cerámicas piezoeléctricas
El mecanismo de polarización de las cerámicas piezoeléctricas depende de su estructura interna. Las cerámicas piezoeléctricas están formadas por pequeños granos de cristal "incrustados" aleatoriamente. Cada pequeño grano puede considerarse como un pequeño cristal único, en el que los átomos (iones) están dispuestos de forma regular (periódica), formando una red cristalina compuesta de unidades que se repiten. células. Las direcciones de la red de los granos de cristal no son necesariamente las mismas y, en general, siguen siendo caóticas e irregulares. Para mantener la cerámica piezoeléctrica en el estado de energía más bajo (energía electrostática y energía elástica), aparecerán varias áreas pequeñas en el grano. La polarización espontánea de las celdas unitarias en cada área pequeña tiene la misma dirección, pero la polarización espontánea entre ellas. áreas adyacentes La dirección es diferente. El área con direcciones de polarización espontáneas consistentes se llama dominio eléctrico, y toda la cerámica incluye muchos dominios eléctricos.