2205

strukturalne ferroelektiykow typu perows kwitu można stwierdzić, ze przejście do fazy ferroelektrycznej jest związane z przesunięciem jonów z ich położeń pierwotnych, czyli ze polaryzacja przesunięcia jonowego wnosi decydujący wkład do polaryzacji spontanicznej.

PYTAN.il: 20

EFEKT_PIEZOELEKTRYCZNY,_MODUŁ_PIEZOELEKTRYCZNY.

wspoi.ę/YNNlK_SPRZĘŻENIA_ELEKTROMECHANICZNEGO-

PI FZOFLFKTRY KI C ĘRAMIC Z NF._DIAGRAM_FAZOWY_P£L_UKŁAD

/ AM I IV< Y DRGAJĄC I I PIĄTKI Pil ZOLI I K I RYC ZN1J. MI TODA

REZONANSU-ANTYREZONANSU,_POLARYZACJA_P1EZOCERAM1KI,

ZASTOSOWANIA PIEZOELEKTRYKOW.

Zjawisko piezoelektryczne proste I odwrotne.

Klasyczne zjawisko piezoelektryczne polega na polaryzowaniu się kryształu w określonym kierunku, wywołanym odkształceniem mechanicznym lub odwrotnie, odkształceniem się pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego Zjawisko to thimaczymy przemieszczaniem się jonów w sieci krystalicznej, które powoduje powstawanie wewnętrznego pola elektrycznego w krysztale. Im wyższy jest stopień symetrii kryształu tym miuej jest kierunków polaryzacji. W kryształach ze środkiem symetrii to zjawisko nie występuje. W pewnym zakresie odkształceń mechanicznych zachodzi liniowość między natężeniem pola elektiycznego, a odkształceniem.

Najwcześiuej znanym elementem piezoelektrycznym jest płytka kwarcu. Głównym zastosowaiuem tego typu elementów są oscylatory, rezonatory i przetworniki ultradźwiękowe.

W przypadku ceramiki piezoelektrycznej mechaiuzm powstawania odkształceń i polaryzacji elektiycznej związany jest z polaryzacją ferroelektryczną

Ceramika piezoelektryczna jest materiałem drobnokrystalicznym złożonym z kryształów ferroelektrycznych, które mają strukturę domenową o określonych kiemnkach polaryzacji elektrycznej. Polaryzacja elektryczna domen ulega zmianie pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego. Wywołuje to ruch domen i w konsekwencji efekt elektrostrykcyjny polegający na kurczeniu się lub wydłużeniu kryształów w określonym kierunku.

Polaryzacja P, wytworzona w krysztale pod wpływem naprężeń mechanicznych o* stanowi liniową funkcję tych naprężeń :

p,    (i)

o,k - jest tensorem drugiego rzędu

d' * - oznacza moduł piezoelektryczny kryształu (mierzony przy ustalonej wartości natężenia pola elektrycznego E), określający w sposób ilościowy jego właściwości piezoelektryczne.

Moduły piezoelektryczne d^ tworzą tensor trzeciego rzędu Można go zapisać także w postaci macierzowej ze wskaźnikiem m.n.

Równanie (1) opisuje prosty efekt piezoelektryczny. Ten sam kryształ umieszczony w zewnętrznym polu elektrycznym o natężeniu E, ulega odkształceniu %. Odkształcenie to jest liniową funkcją składowych natężenia pola elektrycznego.

Odwrotny efekt piezoelektryczny określa równanie:

H/k ~ d,/k ' E,

dV - moduł piezoelektryczny kryształu mierzony przy ustalonej wartości naprężenia mechanicznego o_tk.