Пьезоэлектрическое вещество

Cтраница 1

Пьезоэлектрическое вещество ( вещество, получающее электрические заряды при изменении давления) имеет то свойство, что при деформации под действием внешнего механического давления на его поверхности возникают электрические заряды. Этот эффект был открыт в 1880 г. братьями Кюри. Вскоре после этого ( в 1881 г.) был подтвержден и обратный эффект, а именно что такое вещество, расположенное между двумя электродами, реагирует на приложенное к нему электрическое напряжение изменением своей формы. Первый эффект называется прямым пьезоэлектрическим, а второй - обратным. Первый эффект в настоящее время используется для измерений, а второй - для возбуждения механических давлений, деформаций и колебаний. [1]

Таким образом, характерными свойствами пьезоэлектрического вещества являются ионная проводимость, отсутствие центра симметрии и малая электропроводность. Количественно пьезоэффект характеризуется относительным изменением линейных размеров при наложении электрического поля. Эта величина называется пьезоэлектрической постоянной. [2]

Исследование кинетики гетерогенной нуклеацйи в водных растворах пьезоэлектрических веществ дает представление о возможностях метода многих проб при изучении кинетики фазовых переходов в растворах. Это указывает на малую дисперсию функции распределения [ ( см. уравнение ( 185) ] и, следовательно, на большое содержание в каждой пробе активных гетерогенностей. Функция распределения времени ожидания появления первого центра кристаллизации закономерно изменяется с увеличением концентрации растворов. Таким образом, несмотря на сложную зависимость кинетики гетерогенной нуклеацйи в растворах, содержащих различные случайные включения частиц инородной фазы, этот процесс подчиняется строго определенным законам, исследование которых позволяет более точно изучить детали и механизм фазового перехода раствор - кристалл. В настоящее время теория гетерогенной нуклеацйи не может правильно описать концентрационную зависимость скорости зарождения центров кристаллизации в растворах. [3]

Явление возникновения электрических зарядов на поверхности некоторых веществ при воздействии на них механических усилий называется пьезоэлектрическим эффектом. При сжатии пьезоэлектрического вещества возникают заряды одного знака, а при растяжении - другого. Пьезоэлектрический эффект наблюдается также при изгибе и кручении. [4]

Деформация пластины из титаната бария ВаТЮ3 с размерами х-у - гЬ - 30 - 2й мм при наложении напряжения 1000 В. показано утрированно в масштабе 1000000. 1. [5]

Даже в случае обычного твердого и упругого материала только такая деформация, как на рис. 7.3, а, невозможна, потому что она всегда связана с изменением поперечных размеров. В случае титаната бария ВаТЮ3 и всех других пьезоэлектрических веществ условия намного более сложны и могут быть различными в зависимости от их кристаллического строения. [6]

Поляризация и сечение излучателей со сдвигом по толщине из пьезоэлектрической керамики.| Излучатель со сдвигом по толщине возбуждает в твердом веществе поперечную волну, перпендикулярную к поверхности, и поверхностную волну в направлении оси X. [7]

Наряду с рассматривавшейся выше пьезоэлектрической керамикой, которая обнаруживает макроскопический пьезоэлектрический эффект только после процесса поляризации, имеется также ряд монокристаллических веществ, которые являются пьезоэлектрическими в связи с особенностями своей внутренней структуры. Нижеследующие соображения, относящиеся к пьезоэлектрическим константам, характеризующим материал, распространяются и на все пьезоэлектрические вещества. Так как эти вещества используются для контроля материалов, главным образом, в форме пластин для возбуждения акустических колебаний и служат для их преобразования в электрические сигналы, их сокращенно именуют излучателями или преобразователями. [8]

Так же, как и у магнитострикционных материалов, изменение геометрических размеров сегнетоэлектриков не зависит от знака приложенного поля. В этом проявляется квадратичность электрострикционного эффекта. В случае приложения к сегнето-электрику, помимо переменного, еще и постоянного поля поляризации он становится пьезоэлектрическим веществом, изменение размеров которого зависит от знака приложенного поля. В настоящее время существует ряд поликристаллических веществ, которые после предварительной поляризации обладают постоянными пьезоэлектрическими свойствами. К ним относятся титанат бария, цир-конат-титанат свинца и ряд других. [9]

Кристаллическая решетка кристалла при этом деформируется в направлении поля. Кривая зависимости поляризации от приложенного поля имеет вид петли диэлектрического гистерезиса. Изменение направления поля вызывает остаточную поляризацию, а изменение величины приложенного поля приводит к изменению деформации сегнетоэлектрика. В случае приложения к сегнетоэлектрику помимо переменного еще и постоянного поля поляризации он становится пьезоэлектрическим веществом, изменение размеров которого зависит от знака приложенного поля. [10]

Страницы: 1