Значение - пьезомодуль
Cтраница 2
Для практического использования пьезоэлектрических пленок очень важна стабильность значений пьезомодулей во времени. Известно, что непосредственно после поляризации, особенно в течение первых десяти суток, происходит уменьшение пьезомодуля. В дальнейшем значение пьезомодуля стабилизируется. Заметное уменьшение пьезомодуля наблюдается при изотермическом старении пленок из ПВДФ при Т 323 К. [16]
Наиболее широко в пьезоэлектрических преобразователях применяется кварц. При изменении температуры до 400 С значение пьезомодуля практически не меняется. Свыше 400 С наблюдается сильное уменьшение пьезомодуля, и при температуре 573 С пьезо-модуль равен нулю. Кварцевые преобразователи с точки зрения точности и стабильности характеристик являются наиболее подходящими для работы в расширенном диапазоне температур при больших значениях преобразуемых усилий. Недостатком кварца является малое значение пьезомодуля, низкая диэлектрическая проницаемость и малая собственная емкость кварцевых пластин, в результате чего емкость кабеля и нагрузки значительно уменьшает чувствительность преобразователя. [17]
Ориентационная вытяжка приводит к увеличению пьезомоду-лей dz, зз, dp за счет ориентации кристаллических и аморфных областей, приводящей к увеличению поляризованности. При одноосной ориентационной вытяжке возникает анизотропия пьезомодулей: d увеличивается с повышением степени вытяжки, а с / 32 уменьшается. Для двухосно-ориентирован-ной пленки по сравнению с неориентированной пленкой - структуры значения пьезомодулей d3i и d32 примерно в 2 раза больше, а абсолютные значения dp и d3a в 3 раза больше. [18]
 |
Зависимость tg 6 титаната бария и керамики ТБК-3 от напряженности переменного электрического поля 7 - ВаТЮз. 2 - 94 % ВаТЮ3 6 % СаТЮ3. 3 - ТБК-3.| Характеристики пьезокерамики ЦТС. [19] |
Кюри ( свыше 250 С); у них также отсутствуют низкотемпературные фазовые переходы. Керамические материалы на их основе ( марки НБС) имеют стабильные в широком температурном интервале значения пьезомодулей и резонансных частот. Технология изготовления изделий из них проще, чем из материалов марки ЦТС, так как входящий в состав няобатной керамики оксид свинца практически не летуч при обжиге. В табл. 23.5 приведены характеристики пьезокерамики НБС. [20]
Технологические параметры поляризации пленок из ПВДФ, а именно температура поляризации Т, напряженность электрического поля & п и время выдержки тп в электрическом поле при Тп, зависят от типа кристаллической структуры и надмолекулярного строения пленки. Охлаждение проводится при электрическом поле до 313 - 323 К. При поляризации с помощью коронного разряда [161] Т 343 - 373 К, Sn 300 МВ / м и тп 0 5 - ь - 5 мин; для получения тех же значений пьезомодуля dz 20 - г - 26 пКл / Н требуется меньшее время поляризации из-за большей напряженности электрического поля. [21]
 |
Кристалл правого кварца ( а его простые срезы ( б и косые. [22] |
Три оси х, называемые электрическими, проходят через вершины шестиугольника в плоскости, перпендикулярной оси г. Три оси у, проходящие перпендикулярно сторонам того же шестиугольника, называют механическими. Наряду с природным кварцем в технике применяют синтетический кварц. Кристаллы обладают сильной анизотропией. Пьезоэлектрические свойства природного кварца характеризуются значениями пьезомодулей du 2 26 - 10 12 ж / в-и du 0 66 - 10 - 12 м / в. Вдоль оси г поляризации не происходит, соответствующие пьезомодули равны нулю. [23]
Ориентационная вытяжка приводит к увеличению пьезомоду-лей dai, dzz, dp за счет ориентации кристаллических и аморфных областей, приводящей к увеличению поляризованности. При одноосной ориентационной вытяжке возникает анизотропия пьезомодулей: d i увеличивается с повышением степени вытяжки, a ds2 уменьшается. Для одноосно-ориенти-рованной пленки значения dz более чем в 3 раза выше, чем для неориентированной пленки с р-структурой кристаллов; абсолютные значения dp и Й3з примерно в 2 раза выше, чем для неориентированной пленки с р-структурой. Для двухосно-ориентирован-ной пленки по сравнению с неориентированной пленкой а-струк-туры значения пьезомодулей d3i и d32 примерно в 2 раза больше, а абсолютные значения dp и d33 в 3 раза больше. [24]
Кюри ( свыше 250е С), у них также отсутствуют низкотемпературные фазовые переходы. Керамические материалы на их основе ( марки НБС) имеют стабильные в широком температурном интервале значения пьезомодулей и резонансных частот. Технология изготовления изделий из них проще, чем из материалов марки ЦТС, так как входящая в состав ниобатной керамики окись свинца практически не летуча при обжиге. В табл. 27 - 6 приведены характеристики пьезокерамики НБС. [25]
Технологические параметры поляризации пленок из ПВДФ, а именно температура поляризации Тп, напряженность электрического поля § п и время выдержки тп в электрическом поле при Тп зависят от типа кристаллической структуры и надмолекулярного строения пленки. Охлаждение проводится при электрическом поле до 313 - 323 К. При поляризации с помощью коронного разряда [161] Тп 343 н - 373 К, п 300 МВ / м и тп 0 5 ч - 5 мин; для получения тех же значений пьезомодуля d 20 - f - 26 пКл / Н требуется меньшее время поляризации из-за большей напряженности электрического поля. [26]
Сопоставление величин г6 и РОД дает значение коэффициента gse, равное 5 5 - 10 - 7 эл. Следует при этом подчеркнуть, что во всем сегнетоэлектрическом интервале ( включая окрестность точки Кюри) сохраняется пропорциональность между Рсп и гв при практически неизменном коэффициенте пропорциональности gae. To обстоятельство, 4X0 § зв не испытывает аномалий при переходе через точку Кюри, указывает на то, что этот коэффициент является истинной характеристикой кристалла, не связанной с аномалиями его диэлектрических свойств. Этого, однако, нельзя сказать о пьезомодуле d36, который возрастает при приближении к точке Кюри по закону Кюри-Вейсса. Значение пьезомодуля d14 при комнатной температуре составляет 4 - 1СГ8 эл. [27]
Экспериментально удается определить пьезоэлектрические модули dlt, dzb и d36 на текстурах из сегнетовой соли. Измеренные статическим методом ( по величине пьезозаряда под нагрузкой), эти модули отличаются друг от друга мало. С повышением температуры значения всех пьезо-модулей уменьшаются примерно пропорционально повышению температуры. Значения пьезомодулей d t и d25 текстуры, измеренные динамическим методом ( из измерений резонансных и антирезонансных частот колеблющихся пьезоэлектрических брусков), составляют ( при 20) также 5 - 6 - iO - 7 эл. [28]
Страницы: 1 2