Praca Doktorska - Anna Sapińska- Wcisło powyżej temperatury Curie i poddawany działaniu silnego pola elektrycznego. Kierunek działania tego pola jest kierunkiem polaryzacji, dipole przesuwają się do wyrównania z nim. Wówczas piezoelektryk jest schładzany poniżej temperatury Curie, wraz z utrzymującą się regulacją biegunowości. W rezultacie tego zabiegu wyrównanie dipoli jest trwale ustalone. Można wówczas powiedzieć na taki materiał, iż jest wyregulowany biegunowo.
Kiedy taki ceramik jest utrzymywany poniżej temperatury Curie i jest podporządkowywany małemu polu elektrycznemu (porównywalnemu do tego jakiego używaliśmy przy procesie regulacji biegunowości), odpowiedzią dipoli będzie mikroskopijne przemieszczanie się wzdłuż linii procesu i kontrreakcja do niej prostopadła (albo odwrotnie zależnie od znaku stosowanego pola).
Geometria i deformacja pojedynczego sześcianu z materiału piezoelektrycznego, który został poddany operacji regulacji biegunowości w trzech kierunkach oraz jest podporządkowany polu elektrycznemu w tych kierunkach, został pokazany na rysunku poniżej (Rys.2.4).
Rys 2.5.Proces regulacja biegunowości w PZT pod wpływem efektu piezoelektrycznego.
Rys 2.4.Zmiana kształtu płytki PZT pod wpływem pola elektrycznego w trzech kierunkach.
Stosunek pomiędzy stosowanym polem elektrycznym i wynikiem odkształcenia jest określony przez piezoelektryczny moduł djj, gdzie / jest kierunkiem pola elektrycznego, j jest kierunkiem normalnego obciążenia. Dla przykładu
Gdzie V to napięcie przyłożone w kierunku osi 3 a t określa grubość próbki jak przedstawiono na rysunku (rys.2.4). Typowe wartość piezoelektrycznego modułu przedstawiono w tabeli 2.1 dla tego samego napięci.
d33 |
d3i | |
twardy piezoelektryk |
225x10'“ |
-100x10'“ |
miękki piezoelektryk |
600x10'“ |
-275x10'“ |
Tabela.2.1 Typowe wartości modułu piezoelektrycznego
9