Пьезоэлектрические материалы

К настоящему моменту достигнут существенный прогресс в исследовании разрушения материалов при действии механических и тепловых нагрузок. Однако разрушение материалов при наличии связанных полей различной природы (папример упругого, теплового и электрического) до сих пор не изучено. В связи с этим представляет интерес обобщение методов механики разрушения на пьезоэлектрические материалы. [c.70]

СЕГНЕТО- И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ [c.153]

Пьезоэлектрические материалы. В приборах акустического контроля чаще всего используют контактные преобразователи, принцип работы которых основан на пьезоэлектрическом эффекте. Активный элемент такого преобразователя изготовляют из материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами. Прямым пьезоэлектрическим эффектом называют появление в некоторых веществах электрической поляризации под действием приложенных к ним механических напряжений или деформаций. Обратный пьезоэлектрический эффект заключается в возникновении механического напряжения и деформации в пьезоматериале, помещенном в электрическом поле. Обратный пьезоэффект используют для излучения, а прямой — для приема акустических колебаний. [c.60]

ПОЛУЧЕНИЕ СЕГНЕТО- И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В ВИДЕ ПЛЕНОК И ИХ СВОЙСТВА [c.292]

В частности, применение сегнетоэлектрических и пьезоэлектрических материалов в виде пленок позволяют при малых размерах получать запоминающие устройства большой емкости для электронных машин, малогабаритные нелинейные устройства сверхвысокой частоты (СВЧ), высокочастотные преобразователи ультразвука, конденсаторы и ряд других изделий. Многие из этих элементов являются основой некоторых современных машин и механизмов и начинают широко применяться в специальных областях машиностроения. [c.292]

Тонкие пленки сегнетоэлектрических и пьезоэлектрических материалов имеют явные преимущества в эксплуатации по сравнению с объемными материалами, так как они требуют весьма малый вольтаж для поляризации и легче рассеивают тепло, тем самым устраняют влияние термического гистерезиса и повышают стабильность. [c.292]

Пьезокерамические материалы на основе сегнетоэлектриков, заменив малоэффективные и дорогостоящие пьезоэлектрические материалы в виде искусственных и природных кристаллов, нашли широкое применение в различных отраслях техники. [c.310]

Наиболее эффективные пьезоэлектрические материалы имеют состав [c.317]

Следует учитывать также при проектировании пьезоэлементов, что большое влияние на их свойства могут оказывать выбор типа колебаний, конструкции устройства, армировки и многие другие причины. В заключение следует отметить, что пьезокерамические материалы по своей эффективности, простоте и экономичности — изготовления из них пьезоэлементов имеют большое преимущество по сравнению со всеми другими пьезоэлектрическими материалами. В зависимости от требований, предъявляемых к материалу, его свойства можно широко варьировать путем введения различных добавок. [c.324]

В качестве источника и приемника ультразвуковых колебаний при дефектоскопии металлов используют электроакустические преобразователи из пьезоэлектрических материалов (кварца, титаната бария и др.). При воздействии на пьезоэлектрическую пластину механических колебаний между ее поверхностями возникает электродвижущая сила. Это явление называется прямым пьезоэлектрическим эффектом. Оно используется для приема ультразвуковых колебаний. [c.503]

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ -- вещества (диэлектрики, полупроводники), обладающие хорошо выраженными пьезоэлектрич. свойствами (см. Пьезоэлектрики). [c.189]

Прямым пьезоэффектом называется возникновение поляризации в кристаллических веществах при наличии определенных деформаций. Обратным пьезоэффектом называется возникновение деформации кристаллов под воздействием электрического поля. Данные по свойствам некоторых пьезоэлектрических материалов приведены в [16]. [c.209]

Эхо-импульсный (эхо-метод) основан на отражении акустических (ультразвуковой частоты) колебаний от поверхности раздела между дефектом 2 и материалом детали 1 (рис. 30.1, а). Колебания излучаются электроакустическими источниками (И) в виде пластин из пьезоэлектрических материалов. Отраженные от дефекта ультразвуковые колебания улавливаются приемником (П), преобразуются затем в электрический импульс, наблюдаемый на экране осциллографа. [c.549]

Характеристики пьезоэлектрических материалов [c.741]

Характеристики пьезоэлектрических материалов приведены в табл. IX.6. [c.340]

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ [c.131]

Таблица 5,2. Основные характеристики пьезоэлектрических материалов для приемников

В табл. 5.4 и 5.5 даны диапазоны изменения критериев эффективности для типичных пьезоэлектрических материалов с использованием табличных величин соответствующих коэффициентов (полученные значения критериев нормированы относительно кварца, принимаемого за единицу). [c.135]

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн отражаться от поверхности раздела двух сред. В дефектоскопии применяют пьезоэлектрический способ получения ультразвуковых волн, основанный на возбуждении механических колебаний (вибрации) в пьезоэлектрических материалах (кварц, сульфат лития, титанат бария и др.) при наложении переменного электрического поля. Упругие колебания достигают максимального значения тогда, когда частота электрических колебаний совпадает с колебаниями пьезопластины датчика. Частоты ультразвуковых колебаний обычно превышают 20 000 Гц. [c.151]

Напомним, что пьезоэффект возможен только для сред, не обладающих центром -еимметрии, и, следовательно, пьезоэлектрические материалы являются существенно анизотропными. Комплекс постоянных, входящих в уравнения состояния (5.8) для среды с самой низкой симметрией (триклинная система, класс 1), состоит из 21 модуля упругости, 18 пьезоэлектрических и шести диэлектрических постоянных. Учет симметрии кристалла приводит к уменьщению количества постоянных в соотношениях (5.8). Подробный анализ зависимости свойств пьезоэлектрического кристалла от его симметрии представлен в [229]. [c.237]

В начале 50-х годов были созданы пьезоэлектрические материалы, представляющие собой поликрпсталлический твердый раствор монокристаллов, вектор поляризации которых ориентирован сильным внешним электрическим полем. Открытие ньезокерамн-ческих материалов, обладающих рядом преимуществ по сравнению с традиционными монокристаллами, значительно повысило интерес к исследованиям прочности и разрушения пьезоэлектрических материалов с использованием методов механики сплошной среды, электродинамики и кристаллофизики. [c.70]

Пьезоматериалы. Пьезоэлектрические материалы — материалы, обладающие пьезоэффектом, используются для изготовления пьезоэлементов (пье-зопластин), служащих в акустических приборах НК для преобразования электрических колебаний в упругие и упругих колебаний в электрические. [c.204]

В зависимости от ширины полосы рабочих частот выделяют узкополосные и широкополосные преобразователи. К первому типу условно относят преобразователи с шириной полосы пропускания, меньшей одной октавы, а ко второму—с шириной полосы пропускания, большей одной октавы (отношение максимальной частоты к минимальной больше двух). Увеличения ширины полосы можно достичь, использовав пьезоэлемент переменной толщины, а также включив в конструкцию несколько активных (т. е. из пьезоэлектрических материалов) и пассивных (непьезоэлектрических) слоев или применив толстый пьезоэлемент, излучающий только своей поверхностью (остальная часть пластины служит просто волноводом). В зависимости от способа достижения широкополосности различают преобразователи переменной толщины, многослойные и толстые (апериодические) преобразователи. [c.132]

Наиболее перспективным пьезоэлектрическим материалом в режиме излучения является твердый раствор состава 60% РЬНЬаОа-ф + 40% ВаМЬгОв, обладающий большими значениями всех физикомеханических параметров. [c.316]

В зависимости от назначения и условий работы Г. имеют разные конструкции. Чувствит. элементом Г. обычно служит пьезоэлектрический преобразователь (реже магнитострикционный преобразователь]. Его размер выбирают исходя из требования, чтобы осн. частота резонанса механич. системы была выте диапазона рабочих частот это позволяет уменьшить неравномерность частотной характеристики и искажения диаграмм направленности в этом диапазоне. Чувствит. элементы могут иметь форму стержней, цилиндров, пластин, мембран, полых сфер, выполненных из пьезоэлектрических материалов, в частности из пьеаокера-мики и реже из пьезокристаллов, или из магнитострикц. материалов используются также чувствит, элементы на [c.472]

М. стала источником новых идей в методов в физике твёрдого тела и материаловедении. В связи с задачами М. созданы, напр., устройства с управляемыми электронными и ионными пучками диаметром в неск. атомов, ионные источники (от протонов до тяжёлых ионов) широкого диапазона анергий (с диаметром пучка, близким к размерам отд. ионов), аппаратура для выращивания монокристаллов и многослойных структур, где толщина, состав и строение каждого слоя контролируются с точностью до параметра решётки (см. Гетероструктура, Эпитаксия), и т. д. Созданы новые пьезоэлектрические материалы, феррогранаты, материалы с высокой чувствительностью к действию света, рентг. излучения, электронных и ионных пучков и т. д. Одно из достижений микроэлектронного материаловедения — сверхрешётки на основе множества чередующихся сверхтонких слоёв полупроводников типа [c.154]

ВЬЕЗОПОЛУПРОВОДНИКЁТ — пьезоэлектрические материалы, обладающие полупроводниковыми свойствами. К П. относятся полупроводники, деформирова-,йВе к-рых сопровождается возникновением электрич. Доля (электрик, поляризации), пропорционального величине деформации (прямой пьезоэлектрич. эффект)., 11од действием электрич. поля в П, возникают внутр, ханич, напряжения, пропорциональные электрич, Долю Е (обратный пьезоэлектрич. эффект) (см. Пьезо-" ектрики). [c.187]

Изменение поляризации кристалла под действием электрич. поля, связанное со смещением доменных стенок, обусловливает большую величину доменного вклада в величину диэлектрич. проницаемости е ыногодоменного С. Т. о., в С. величина в зависит от напряжённости поля. Все моводоменные С. в полярной фазе — пьезоэлектрики, причём пьезо электрич. константы, связывающие деформацию кристалла с электрич. полем, аномально велики из-за больших е (см. Пьезоэлектрические материалы). Пироэлектрич. постоянные С. также велики благодаря сильной зависимости от Т вблизи Т . [c.479]

В качестве магнитострикционных материалов обычно применяют никель, пермаллой (сплав никеля с железом), пермендюр (сплав кобальта с л<елезом), вибратит (никельцинковый с[)еррит) и др. В качестве пьезоэлектрических материалов применяют естественно поляризованные монокристаллы кварца, турмалина, сегнетовой соли и другие, а такл<е искусственно поляризованные керамику титаыата бария, титаната бария—свинца, цирконата-титаната свинца и др. [c.231]

К пьезоэлектрическим материалам отно- [c.190]

Для керамики с памятью двулучепреломление достигает 1,2х Х10 (в состоянии памяти сохраняется 1,15-10- ). Следует, однако, учесть, что деформация такой керамики в области пространственной модуляции света, в том числе путем ее частичной перепо-ляризации, затруднена вследствие опосредованного (деформационного) характера ее поляризации электрическим полем. Поэтому при повторяющихся включениях и выключениях электрического поля, особенно при больших значениях последнего (более 5 кВ/см), накапливается остаточная деформация, в результате которой снижается оптический контраст модуляции света — имеет место явление необратимой поляризации элемента или образца вне области приложения электрического поля. Оно носит в керамике с памятью общий характер, так как деформационные напряжения в этом пьезоэлектрическом материале имеют место при любом способе приложения к нему электрического напряжения. Явление приводит к появлению неустранимых шумов на границах и вне области приложения электрического поля, что ведет к ухудшению оптических характеристик ПВМС, в том числе и со смещением (деформацией) керамики. [c.71]

Анизотропия пьезоэлектрических материалов приводит к тому, что для описания их электроме.ханических свойств необходимо использовать несколько компонент пьезомодулей. Максимальное число этих компонент в сокращенных (матричных) обозначениях не может превосходить 8, так как механическая деформация твердого тела характеризуется шестью компонентами (А,= 1, 2,... [c.130]

Пьезоэлектрические материалы получают различными способами. Монокристаллы выращиваются различными методами из растворов и расплавов. Керамику получают высокотемпературным синтезом из смеси оксидов или предварительно синтезированной шихты заданной стехиометрии [12]. После синтеза сегнетоэлект-рическая керамика не обладает пьезоэффектом, так как ее доменная структура разупорядочена. Поэтому керамику поляризуют, нагревая в сильном электрическом поле. Поскольку коэрцитивное поле сегнетоэлектриков понижается с ростом температуры (см. 4.2), домены в нагретом состоянии ориентируются и после охлаждения пьезокерамики образуют текстуру, сохраняющуюся в течение многих лет. [c.133]

Пьезоэлектрические материалы и гфеобразователи/Под ред. О. П. Крамарова. — Ростов-иа-Дону Из-во Рост, ун-та, 1985.— 104 с. [c.277]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...