Пьезоэлектрики

Условия локального разрушения пьезоэлектриков [c.63]

Из всего многообразия физических свойств важнейшими свойствами, характеризующими вещество как диэлектрик, являются электрические — поляризация, электропроводность, диэлектрические потери и т. д. Многие годы диэлектрики применялись в основном как изоляторы. Поэтому наибольшее значение имели их малые электропроводности и диэлектрические потери, высокая электрическая прочность. В современных условиях диэлектрики используют не только в качестве пассивных элементов различных электрических схем. С их помощью осуществляют преобразование механической и тепловой энергии в электрическую (пьезоэлектрики и пироэлектрики). Ряд диэлектриков находит применение для детектирования, усиления, модуляции электрических и оптических сигналов. При этом важную роль играют такие свойства, как фотоэффект, электрооптические и гальвано-магнитные явления. [c.271]

Как и пьезоэлектрики, сегнетоэлектрики находят широкое применение в разнообразных устройствах электронной техники. [c.301]

Принцип действия пьезоэлектрического преобразователя основан на пьезоэлектрическом эффекте. Из кристалла пьезоэлектрика (кварца, титаната бария) определенным образом вырезается пла- [c.141]

В большинстве случаев практики применяются пассивные диэлектрики (электрическая изоляция, диэлектрические волноводы, электрические конденсаторы). В последнее время широкое распространение получили активные (управляемые) диэлектрики, резко изменяющие свои свойства под действием внешних (управляющих) факторов (сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, электреты и др.). [c.545]

Вследствие высоких значений 8л, tg б и малой Qm пьезокерамику нецелесообразно использовать на частотах выше 10 МГц. На ВЧ и СВЧ применяют монокристаллические пьезоэлектрики, причем наиболее часто — кварц. Кристалл кварца — шестигранная призма, увенчанная двумя пирамидами (рис. 23.10). Для оценки свойств кварца используют прямоугольную систему координат. При этом оптическая [c.558]

Так, например, центросимметричные кристаллы не могут быть пиро- и пьезоэлектриками, поскольку для возникновения пиро- и пьезоэффекта какие-то направления в кристалле должны быть полярными, вследствие чего в кристалле не должно быть центра симметрии. И действительно, пьезо- и пироэффекты обнаруживаются только в полярных кристаллах, причем вдоль полярных осей кристалла. Например, один из пьезоэлектриков — кварц, относится к тригональной системе, в которой оси 3-го порядка неполярны, а оси 2-го порядка полярны. Пьезоэффект наблюдается вдоль осей 2 и не наблюдается вдоль осей 3. [c.153]

Составные тела. Трещина на границе пьезоэлектрика и упругого проводника [c.388]

Наконец, к диэлектрическим материалам принадлежат и активные диэлектрики, т. е. диэлектрики с управляемыми свойствами сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, электреты. [c.126]

Используемые в качестве электроизоляционных материалов диэлектрики называются пассивными диэлектриками. В настоящее время широко применяются так называемые активные диэлектрики, параметры которых можно регулировать изменяя напряженность электрического поля, температуру, механические напряжения и другие параметры воздействующих на них факторов. Например, конденсатор, диэлектрическим материалом в котором служит пьезоэлектрик, под действием приложенного переменного напряжения изменяет свои линейные размеры и становится генератором ультразвуковых колебаний. Емкость электрического конденсатора, выполненного из нелинейного диэлектрика—сегнетоэлектрика, изменяется в зависимости от напряженности электрического поля если такая емкость включена в колебательный L -контур, то изменяется и его частота настройки. [c.133]

Что собой представляют пьезоэлектрики, пироэлектрики и электреты [c.247]

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКОВ [c.158]

Если пьезоэлектрик используется в режиме преобразования подводимой к нему электрической энергии W3 в механическую энергию колебаний, то важное значение имеет коэффициент электромеханической связи [c.159]

Основные параметры пьезоэлектрика при переменном напряжении (в динамическом режиме) связаны с резонансной fr и антирезонансной /а частотой образца. При частоте полное сопротивление образца минимально, ток в цепи протекает наибольший. При последующем возрастании частоты ток спадает и при некотором значении /а имеет минимальное значение. По значениям fr и /а можно, например, найти пьезомодуль для диска, поляризованного вдоль нормали к плоскости основания при Кр < 0,5 радиусе г [at] и плотности D (в г см ) = [c.159]

Каковы основные характеристики пьезоэлектриков [c.164]

Современный пьезопреобразователь выполняют в виде элемента 15 (рис. 36, г), склеенного из двух пластин пьезоэлектрика (титанат бария, титанат циркония, сегнетова соль и др.), несущего на своем конце иглу 2, нормальные смещения которой под действием неровностей испытуемой поверхности / вызывают деформацию элемента и тем самым (вследствие асимметрии кристаллической структуры) пропорциональную ей разность потенциалов Цц на выходе. Напряжение на выходе пьезопреобразователя определяют по формуле [c.131]

Помимо ферромагнетиков, сегнето- и пьезоэлектриков вскоре стали использоваться и многие иные материалы, обладавшие свойствами, которые позволяли объединить их под общим наименованием полупроводников. [c.319]

Получение тонкопленочных материалов сегнето- и пьезоэлектриков, имеющих как моно-, так и поликристаллический характер, особенно важно при разработке и изготовлении элементов схем микроминиатюризации. [c.292]

Поляризация диэлектриков в отсутствие внешнего электрического поля наблюдается у ряда твёрдых Д. и объясняется особенностями их структуры. В пьезоэлектриках поляризация возникает при определ. деформации кристалла, причём имеет место линейная связь между 3 и соответств. компонентами тензора напряжении (или деформаций) кристалла в соответствующих направлениях. Пьезоэлектрич. эффект обратим — при наложении электрич. поля Е в пьезо-электриках возникают деформации, пропорциональные Е. [c.697]

В качестве преобразователей в УЛЗ используются СИЛ пластины из монокристаллов пьезоэлектриков, [c.594]

Кроме кварца пьезоэлектрическими свойствами обладают такие широко используемые в технике кристаллы, как KDP — дигидрофосфат калия (КН2РО4), ADP — дигидрофосфат аммония ((NH4H2PO4), а также различные виды пьезокерамики. Пьезоэлектрики находят применение в качестве мощных излучателей и чувствительных приемников ультразвука, стабилизаторов частоты, электрических фильтров высоких и низких частот, трансформаторов напряжения и тока. [c.296]

Пьезоэлектрики — кристаллические диэлег.трики, не имеющие центра симметрии, в которых под действпе.м механических напряжений возникает электрическая поляризация (прямой пьезоэлектрический эффект), а под действием внешнего электрического поля — механическая деформация (обратный пьезоэлектрический эффект). Таким образом, с помощью пьезоэлектриков можно преобразовывать электрические сигналы в механические и наоборот. Между поверхностной плотностью заряда (/, образующегося при прямом пьезоэффекте на поверхности поляризованного кристалла, и механическим напряжением а существует прямо пропорциональная зависимость q = do, причем знаки зарядов на электродах пьезоэлемента зависят от направления механических напряжений (сжатие — растяжение). Механическая деформация и в такой же зависимости находится с напряженностью внешнего электрического поля Е при обратном пьезоэффекте u = dE, а характер деформации (сжатие или растяже- [c.557]

Перейдем теперь к формулировке граничных условий в задачах электроупругости. Здесь необходимо различать условия для механических составляющих электроупругого поля и условия электростатики. Если же на поверхности электрического тела заданы внешние силы, то компоненты тензора механических напряжений должны удовлетворять условиям (1.3). Граничные условия, обусловленные наличием электрического поля, зависят существенно от способа возбуждения пьезоэлектрического тела, поверхность которого может быть покрыта тонкими проводящими электродами или граничить с вакуумом. Механическая деформация и возбуждение колебаний пьезоэлектрика осуществляется с помощью задания разности электрических потенциалов, созданной на части электроднрованной поверхности 5 тела. В этом случае выполняется условие [c.255]

Развитие электроники, электроакустики, измерительной техники привело в последние юды к интенсивному развитию новых областей физики диэлектриков. Одно из таких направлений связано с изучением линейного взаимодействия электрических, механических и тепловых нолей при ньезо- и пироэлектрическом эффекте. В настоящее время существуют различные технические устройства, в которых успешно используется явление пьезоэффекта. Пьезоэлектрические л атериалы широко применяются в дефектоскопии, в электроакустических преобразователях, в радиотехнических устройствах типа резонаторов, полосовых фильтров, ультразвуковых линий задержки и т. д. Особое внимание исследователей к таким материалам, как пьезоэлектрики, связано с явлением пьезоэффекта, обнаруженным братьями Кюри в 1880 г. Это явление состоит в том, что при деформировании кристаллов некоторых кристаллографических классов на их поверхностях появляются электрические заряды, пропорциональные величине деформации. Термодинамический анализ показывает существование обратного эффекта, который проявляется в возникновении механических напряжений в кристалле при действии электрического поля. Характерной особенностью пьезоэффекта является его связь [c.69]

Рис. 11.5. Образец пьезоэлектрика в форме куба, к которому приложены нормальные растягииающие напряжения ai, 0.2 и Оа и напряжения сдвига 04, Об и Ов

Известен ряд кристаллических пьезоэлектриков здесь рассматриваются кварц, этнленд 1аминтартрат и турмалин. Кристалл кварца (рис. 11.6, а) представляет собой гексагональную (шестигранную) призму, увенчанную двумя пирамидами. Кроме того, кристаллы могут иметь, ряд дополнительных граней. Для оценки свойств кварца применяется прямоугольная система координат х, у, z. Ось г — оптическая ось она проходит вдоль кристалла через вершины пирамиды. В решетке кварца каждый ион кремния окружен четырьмя ионами кислорода, расположенными по вершинам тетраэдра. Вдоль оси z [c.160]

Пьезокерамику относят к классу сегнетоэлектриков, отличающихся от неполярных пьезодиэлектриков тем, что в них существуют области спонтанной поляризации, подобные доменам в ферромагнетиках. В результате пьезосвойства в сегнетоэлектри-ках в 10. .. 100 раз выше, чем в пьезоэлектриках. Для сегнетоэлектриков существуют определенные температуры — точки Кюри, выше которых они теряют пьезосвойства. В дальнейшем рассмотрим два материала — характерные представители двух названных классов неполярный пьезодиэлектрик кварц Х-среза (пластина вырезана перпендикулярно оптической оси х) и керамический сегнетоэлектрик цирконат-титанат свинца марки ЦТС-19 (марка определяет химический состав). [c.61]

Применяемые ранее способы преобразования высокочастотных сигналов в ультразвук на частотах 10 —10 гц были малоэффективны и осуществлялись либо использованием различных методов поверхностного возбуждения [72], либо использованием высших гармоник пьезокварцевых преобразователей, так как создание кварцевых преобразователей, работающих на основной резонансной частоте свыше 200 мггц, представляет значительные технологические трудности, связанные с изготовлением чрезвычайно тонких пластинок. Основная частота пьезополупроводниковых преобразователей определяется не полуволновой толщиной пластинки, как у обычных пьезоэлектриков, а величиной диффузионного (обедненного) слоя, создаваемого диффузией металла, компенсирующего проводимость исходного полупроводника [73]. Этот слой можно выполнять чрезвычайно тонким, не изменяя механической прочности пластинок. [c.326]

В качестве активных элементов А. используются пьезополупроводниковые монокристаллы, пьезополупроводниковые плёнкй или слоистые структуры пьезоэлектрик — полупроводник. В активных [c.53]

В ГЛЗ со звукопроводами иа пьезоэлектрика (аапр., из кристаллнч. кварца или ниобата лития) преобразование осуществляется также и путём непосредств. взаимо-депствня электрич. поля эл.-маги. резонатора с нри-Аоверхностным слоем звукопровода, закреплённого в этом резонаторе (рис. 3, б). Такие ГЛЗ работают на частотах до 3—4 ГГц и обеспечивают задержки до 10— 15 мкс при Д///о 0,01—0,02 и Z> до 70—100 дБ максимально допустимая импульсная мощность на входе здесь достигает 1 кВт. [c.595]

Физика твердого тела (1985) -- [ c.295 ]

Электротехнические материалы (1985) -- [ c.89 ]

Конструкционные материалы Энциклопедия (1965) -- [ c.3 , c.163 ]

Механика сплошной среды Часть2 Общие законы кинематики и динамики (2002) -- [ c.283 ]

Электротехнические материалы Издание 5 (1969) -- [ c.121 ]

Справочник по электрическим материалам Том 1 (1974) -- [ c.9 ]

Материаловедение Технология конструкционных материалов Изд2 (2006) -- [ c.265 , c.664 , c.672 ]

Ультразвук (1979) -- [ c.277 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...