Принцип и материальная классификация ультразвукового пьезоэлектрического керамического преобразователя

Принцип пьезоэлектрического эффекта ультразвукового пьезоэлектрического керамического листа состоит в том, что если давление применяется к пьезоэлектрическому материалу, он будет генерировать разность потенциалов (называемое положительным пьезоэлектрическим эффектом), и если нанесено напряжение, он будет создавать механическое напряжение ( называется обратным пьезоэлектрическим эффектомпьезокерамические элементы кольцо) Если давление является высокочастотной вибрацией, будет создан высокочастотный ток. Когда высокочастотный электрический сигнал применяется к пьезоэлектрической керамике, генерируется высокочастотный акустический сигнал (механическая вибрация), что мы обычно называем ультразвуковым сигналом. Другими словами, пьезоэлектрическая керамика имеет функцию преобразования и обратного преобразования между механической энергией и электрической энергией. Эти взаимные отношения очень интересны.

Он разделен на кристаллы пьезоэлектрической керамики иУльтразвуковые пьезокерамические элементыАнкет Пьезоэлектрические кристаллы обычно относятся к пьезоэлектрическим монокристаллам, а пьезоэлектрическая керамика обычно относятся к пьезоэлектрическим поликристаллам. Пьезоэлектрическая керамика-это тип поликристаллов, которые образуются путем смешивания, формования и спекания высокого уровня сырья с необходимыми компонентами, а также нерегулярных мелких частиц, полученных с помощью твердофазной реакции и спекания между частицами. Пьезо керамические пластины с пьезоэлектрическими свойствами называются пьезоэлектрической керамикой, которые на самом деле представляют собой сегнетоэлектрическую пьезокерамику. Зерна этой пьезокерамики имеют сегнетоэлектрические домены. Сегнетоэлектрические домены состоят из 180 доменов с антипараллельными направлениями спонтанной поляризации и 90 доменов с перпендикулярными направлениями спонтанной поляризации. При условии искусственной поляризации (применение усиленного электрического поля постоянного тока) эти домены идеально выровнены в направлении внешнего электрического поля, а оставшаяся прочность поляризации поддерживается после удаления внешнего электрического поля, поэтому они имеют макроскопические пьезоэлектрические характеристики Анкет Например, титанат бария BT, свинцовый цирконат титанат PZT, модифицированный цирконатный цирконат, свинцовый метаниобат, литий -свинец Niobate Barium pbln, модифицированный свинцовый титанат PT и тому подобное. Успешная разработка этого материала PZT способствовала улучшению и улучшению производительности различных пьезоэлектрических устройств акустических ультразвуковых преобразователей и пьезоэлектрических датчиков.

Пьезоэлектрический эффект ультразвукового пьезоэлектрического керамического листа означает, что структура какого -то одиночного пьезоКристаллические материалы имеют асимметричные характеристики. Когда эти материалы PZT подвергаются приложенному напряжению и деформации, изменения (деформация) во внутренней структуре решетки разрушат оригинальность электрического нейтралитета. Макроскопическое состояние генерирует поляризованное электрическое поле (поляризация), а генерируемое электрическое поле (интенсивность поляризации) пропорциональна величине деформации. Это явление называется положительным пьезоэлектрическим эффектом, который был обнаружен братьями Кюри в 1880 году. Позже, в 1881 году, было также обнаружено, что этот монокристаллический материал также имеет обратный пьезоэлектрический эффект. Когда материал с положительным пьезоэлектрическим эффектом подвергается внешнему электрическому полю, будет создано напряжение и деформация, а деформация пропорциональна величине внешнего электрического поля. Пьезоэлектрический эффект является особенностью кристаллической структуры, которая связана с асимметрией кристаллической структуры, а величина и природа пьезоэлектрического эффекта связаны с направлением приложенного напряжения или электрического поля относительно оси кристаллического. Есть множество одиночных PZTВысокая мощность пьезой керамикаКристаллические материалы с пьезоэлектрическими эффектами, такие как натуральные кварцевые кристаллы (SIO 2) и искусственные монокристаллические материалы, такие как сульфат лития (LI2SO4), литий -нибат (Linbo3) и тому подобное.