Текстуры пьезоэлектрические

Тартрат калия (ДКТ) 447 Текстуры пьезоэлектрические 440 Тензор деформации 17, 19 [c.577]

Рассмотрим неограниченное полупространство z О из пьезоэлектрического материала. Прямолинейный разрез расположен в плоскости изотропии 2 = 0 поперечно-изотропной среды (текстуры класса кристаллы гексагональной сингонии клас- [c.388]

Главное внимание в книге уделяется электрическим кристаллам однако свойствами, сходными с ними, обладают и некоторые анизотропные диэлектрические среды. Это электреты и пьезоэлектрические текстуры. Основные сведения о них и об их свойствах также будут кратко изложены в книге. [c.6]

Титанат бария и некоторые другие кислородно-октаэдрические сегнетоэлектрики широко используются в промышленности как пьезоэлектрики не в виде монокристаллов, а в виде пьезокерамики. Пьезокерамика представляет собой совокупность кристалликов малых размеров. Под действием внешнего электрического поля домены таких монокристаллов устанавливаются (ориентируются) в некотором преимущественном направлении и образуют пьезоэлектрическую текстуру (гл. V). [c.141]

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕКСТУРЫ И ЭЛЕКТРЕТЫ [c.155]

Физические свойства текстур из сегнетовой соли описываются в системе координат, в которой за ось выбрана ось оо текстуры, за ось — направление по толщине текстуры. Ось Х выбирается так, чтобы получить правую ортогональную систему координат. Свойства пьезоэлектрических текстур, вообще говоря, отличаются от образца к образцу. Ниже приводятся наиболее типичные характеристики образцов, вырезанных из длительно хранившихся и хорошо созревших текстур. [c.160]

Не составляет принципиальных трудностей рассмотрение текстур, содержащих другие пьезоэлектрические [c.169]

Количественные данные, полученные для образцов гранитов, показали, что в малых образцах крупнозернистых пород пьезоэлектрический эффект определяется не пьезоэффектом текстуры, а пьезоэффектом некомпенсированных отдельных зерен. Поэтому для получения достоверных данных должен быть правильно выбран размер образца с учетом содержания кварца, размера зерен и степени их ориентировки относительно оптической оси. [c.170]

Эти материалы, как оказалось, представляют собой пьезоэлектрическую текстуру симметрии оо и описываются первой из матриц, приведенных на стр, 158. [c.173]

На тех же основаниях полярные пьезоэлектрические текстуры (текстуры, принадлежащие и группам оо и оз тт) могут быть названы электретами. [c.181]

Для получения видимого изображения в ультразвуковой интроскопии обычно используют электронно-акустические преобразователи. Конструктивно эти преобразователи состоят из входной мишени, способной преобразовывать ультразвуковое давление в распределенный электрический рельеф электронного устройства, напоминающего в общем виде устройство электронно-лучевой трубки. В качестве входного приемного элемента (мишени) используют пьезоэлектрические материалы в виде сплошных пластин, мозаик и даже текстур. Па рис. 3 показан [c.285]

Пьезокерамические материалы являются поликристалличе-скими твердыми растворами титаната бария, цирконата тита-ната свинца и т. д., которые в исходном состоянии являются изотропными диэлектриками и не обладают пьезоэлектрическими свойствами. Такие текстуры будут обладать пьезоэффек-том в результате предварительной поляризации, которая осуществляется под действием сильного внешнего электрического поля при температуре ниже точки Кюри. Электрическое поле приводит к переориентации доменов в текстуре в направлении вдоль силовых линий поля, а предварительная поляризация появляется при снятии поля и охлаждении материала. Следует отметить, что направление поляризации является для поляризованной керамики осью симметрии бесконечного порядка, а пьезоэлектрические свойства будут наблюдаться в текстурах, принадлежащих группам симметрии оо, оот, оо2. [c.236]

Каждая из областей применения предъявляет свои требования, и очевидно, что сопоставление и выбор материалов должны вестись по некоторой системе специализированных оценочных коэффициентов, являющихся мерой пригодности данного материала для соответствующего назначения. Естественно, что отбор характеристик для сопоставления возможен лишь из числа обычно измеряемых или рассчитываемых. Основными параметрами пьезоэлектрических монокристаллов и поляризованных сегнетокерами-ческих и полимерных текстур обычно являются тензоры диэлектрической проницаемости гц, пьезомодуля гя, и упругой податливости. В некоторых случаях подлежат учету величины коэффициентов электромеханической связи kij и коэффициента механической добротности Q . [c.132]

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]

Из предыдущих параграфов следует, что пьезоэлектрические кристаллы, пьезокерамика и текстуры находят важное техническое применение в радиотехнике, электронике и приборостроении в качестве функциональных элементов различного назначения. Новые функциональные возможности для пьезоэлектрических устройств возникают, когда основными параметрами пьезоэлектрика можно управлять с помощью электрического поля. Особенным случаем такого управления является возможность электрического индуцирования пьезоэффекта в непьезоэлектрических веществах. Электроунравляемому и электроиндуцированному пьезоэффекту в последнее десятилетие было посвящено немало работ [42, 71 — [c.155]

Приращения поляризационных констант, характеризующие оптическую индикатрису вещества, и Гци — коэффициенты линейного электрооптического эффекта — полярные тензоры, формально тождественные тензору обратного пьезоэффекта. Поэтому при рассмотрении линейного электрооптического эффекта, наблюдаемого только в пьезоэлектрических кристаллах и поляризованных текстурах, необходимо учитывать вклад в измеряемый полный эффект вторичного или ложного электрооптического эффекта, на деле являющегося пьезооптическим эффектом, обусловленным прису1цим конкретной электрооптической среде обратным пьезоэлектрическим эффектом. Чистый или первичный линейный электрооптический эффект наблюдается в зажатом кристалле, у которого запрещены деформации при наложении поля соответственно в свободном кристалле измеряется сумма первичного и вторичного эффектов. Вклад вторичного эффекта в полный особенно велик у поляризованных сегнетоэлектриков с большим коэффициентом электромеханической связи. Он может достигать десятков процентов, резко возрастать при использовании электрооптического кристалла в полосах частот, близких к частотам механических резонансов и их гармоник. Это способствует значительному уменьшению управляющих напряжений в подобных режимах. [c.199]

Говоря об электрических кристаллах, нельзя не рассмотреть другие электрические среды, не имеющие кристаллического строения. Такими средами являются пьезоэлектрические текстуры и электреты. Некристаллические электрические среды анизотропны и обладают рядом физических свойств, характерных для кристаллов. Анизотропные среды могут иметь остаточную (аналог спонтанной) электрическую поляризацию, пироэлектрические свойства, а некоторые текстуры — полярную анизотропию последние могут быть названы полярно-нейтральными и, следовательно, обладать пьезоэлектрическими свойствами. Характерист1я и пьезоэлектрических текстур и особенно электретов весьма специфичны, но здесь мы будем рассматривать только те из них, которые сблин ают анизотропные среды с электрическими кристаллами. [c.155]

Вообще говоря, текстуры могут быть изотропными и анизотропными. На возможность возникновения в них пьезоэф-фектарпервые указал А. В. Шубников, описавший результаты первых исследований пьезоэлектрических текстур. [c.156]

Из семи различных текстур, симметрия которых описывается осями бесконечного порядка, только три являются пьезоэлектрическими. Это текстуры, описываемые группами оо, оотт, оо2. Текстуры симметрии оо/т, оо/ттт н оо/оо/ттт имеют центр симметрии и по соображениям, аналогичным тем, которые были указаны для кристаллов (гл. IV), пьезосвойствами обладать не могут. Текстура симметрии оо/оо2хотя и не имеет центра симметрии, но в ней пьезополяризация (в общепринятом смысле этого слова) вызвана быть не может, и эта текстура тоже непьезоэлектрическая. [c.157]

Здесь, также как и в случае кристаллов, говоря о том, что текстуры симметрии во, оотт и эо 2 являются пьезоэлектрическими, предполагается, что геометрически полярным направлениям в текстурах соответствуют электрически полярные. Однако для текстур это, конечно, совершенно не обязательно. Так, например, стопка параллельно ориентированных металлических гвоздей (повернутых шляпками в одну и ту же сторону) имеет симметрию оотт, но пьезоэффектом не обладает. Вместе с тем геометрической полярности соответствует электрическая для диэлектрических текстур, симметрия которых определяется упорядочением электрических зарядов частиц, их образующих (что в кристаллах имеет место, по-видимому, всегда). [c.157]

Пьезоэлектрические текстуры симметрии оо и оотт являются полярными. Текстура симметрии оо2 вовсе не имеет полярных направлений, но и в ней с помощью сдвиговой деформации может быть создано особенное полярное направление, по которому и ориентируется пьезоэлектрическая поляризация (рис. 66). Здесь приведены матрицы пьезоэлектрических коэффициентов текстур [c.158]

Экспериментально удается определить пьезоэлектрические модули 14, 25 и 36 на текстурах из сегнетовой соли. Измеренные статическим методом (по величине пьезозаряда под нагрузкой), эти модули отличаются друг от друга мало. При 20° = 5,5 10 , а з, = 2,3 -Ю эл.-ст. ед. С повышением температуры значения всех пьезомодулей уменьшаются примерно пропорционально повышению температуры. При 40° 4 = 3-10 , а 30 = 1 [c.160]

Пьезоэлектрические текстуры из сегнетовой соли (как и вообще пьезотекстуры) имеют ряд преимуществ перед кристаллическими пьезоматериалами. Первое из этих преимуществ — простота изготовления ньезотекстур. Второе — возможность приготовить пьезотекстуры больших (практически неограниченных) размеров и любых форм. [c.161]

Чтобы придать керамике пьезосвойства, ее поляризуют выдерживают в сильном электрическом поле Реп отдельных микрокристалликов ориентируются при этом по полю. Сложные процессы взаимодействия доменов, упорядочения примесей и т. д. приводят к тому, что направление Реп и пьезоэлектрические свойства сохраняются в керамике и после снятия поля. В соответствии с принципом симметрии Кюри поляризованная керамика принадлежит к группе симметрии оо тете ( оо/oo/mmm - -4- оо тт — оо тт ), т. е. является пьезоэлектрической текстурой. [c.162]

В ряде с.лучаев представляют интерес не чисто керамические пьезотекстуры, а текстуры, содержаш ие порошок керамики, скрепленный каким-либо веш еством. Такая двухкомпонентная (или многокомпонентная) гетерогенная система, будучи заполяризованной, также приобретает пьезоэлектрические свойства. Строго говоря, и пьезокерамика—не гомогенная система, так как содержит определенный объем пор, плавень и т. д. [c.162]

Древесина как пьезоэлектрическая текстура. Наличие пьезоэлектрических свойств в древесине имеет принципиальное значение, поскольку еще недавно считалось, что пьезоэлектричество возможно только в монокристаллах или в крайнем случае в пьезоэлектрических текстурах из кристаллических зерен. Древесина же представляет собой материал биологического происхождения, который, по последним данным, совершенно не содержит в своей органической структуре кристаллических областей. Пьезоэлектрические свойства проявляются прежде всего в ориентированной компоненте д )евесины — целлюлозе. Пьезо- [c.164]

Несмотря на малую вероятность существования в природе рассмотренных типов текстур, необходимо считаться с фактом реального существования пьезоэффекта в некоторых породах, содержащих кварц. Более всего вероятно, что в природе могут образовывайся пьезотекстуры (содержащие кварц) с симметрией 62. Такая текстура получается тогда, когда кристаллики кварца обеих энантиаморфных модификаций ориентированы оптическими осями параллельно друг другу без поворотов. В текстуре будет иметь место линейная ориентация оптических осей зерен, наблюдаемая в некоторых природных образцах. Следует заметить при этом, что сама по себе поясная (возникающая в случае текстур оотт) или линейная (возникающая в случае текстур оо2) ориентация оптических осей не являются признаком того, что текстура обязательно будет пьезоэлектрической для этого необходима определенная ориентация электрических осей. [c.169]

Как полярные пьезоэлектрические текстуры (принадлежащие по симметрии к одной из подгрупп группы оотт), кристаллические фотоэлектреты (как, впрочем, и поликристаллические) должны обладать пьезоэлектрическими свойствами. Эти свойства были обнарун<ены на фотоэлектретах из монокристаллов серы и антрацена. Для кристаллов антрацена с зарядом электрета 0=0,6 л,к/см пьезокоэффициент 33 (за ось 3 принято направление фотополяризации) оказался равным 4,7 10 эл.-ст. ед. [c.185]

В области изучения пьезоэлектрических свойств кристаллов и их различных применений советские учёные достигли выдающихся результатов. Особенно следует отметить работы акад. А. В. Шубникова по исследованиям кварца и сегнетовой соли, акад. И. В. Курчатова по изучению физических свойств сегнетовой соли, А. В. Шубникова, А. С. Шейна, П. В. Ананьева по техническим применениям сегнетовой соли. А. В. Шубникова и А. С. Шейна по новым типам пьезоэлектриков — так называемым пьезокристаллическим текстурам, Б. М. Вула по применению кристаллов титаната бария, Л. Я. Гутина и А. А. Харкевича по некоторым теоретическим вопросам применения сегнетовой соли в электроакустической аппаратуре. [c.182]

Пьезоэлектрические полимеры представляют собой механически ориентированные и поляризованные в электрическом поле пленки и являются полярными текстурами, в которых наблюдается пьезоэлектрический эффект. Практическое применение среди ниХ получил поливинилденфторид (ПВДФ) (СН2 Ср2) . Малая плотность и механическая гибкость полимерных пьезоэлектрических пленок делают их перспективными материалами для создания пьезоэлементов различного назначения. [c.674]

Существующие приложения многообразны укажем, например, акон Гука для текстур и кристаллов, пьезоэлектрические и оптиче-кие эффекты и т. п. В качестве одного из примеров рассмотрим тензор ривизны Кристоффеля — Римана Как известно, этот тензор [c.461]

Следует различать естественный пьезоэффект, к-рый наблюдается у нек-рых монокристаллов (напр., у кварца, турмалина, сегнетовой соли), и искусственный пьезоэффект, к-рый может быть создан у нек-рых диэлектриков в результате образования т. н. пьезоэлектрич. текстуры, т. е. полярной анизотропии, достигаемой специальной обработкой электрич. полем (напр., поляризованные поликристаллич. сегнетоэлектрики — пъезокерамика и диэлектрики — электреты) или механич. обработкой (напр., древесина с определённым образом ориентированными волокнами). Наиболее сильный пьезоэффект имеет место у нек-рых монокристаллов и у пьезокерамики именно эти пьезоэлектрики широко используются в различных областях техники для возбуждения и приёма акустич. колебаний, в электромеханич. фильтрах, пьезотрансформаторах и т. д. (см. Пьезоэлектрические преобразователи). [c.286]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...