压电陶瓷原理及材料介绍
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的资讯功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外,还具有介电性、弹性等,已被广泛应用于医学成像、声感测器、声换能器、超声马达等。
压电陶瓷原理
极化后的陶瓷片会有束缚电荷出现在两端,外界的自由电荷会被吸附到电极表面上,这是一个充电的过程。这时,当有外力压向陶瓷片时,两端就会向外界放电反之,当有外力反向作用时,两端将会进行充电。这个过程实现了机械效应向电效应的转换,因而该现象又叫做正压电效应。
压电陶瓷材料
无机压电材料:分为压电晶体和压电陶瓷,压电晶体一般是指压电单晶体压电陶瓷则泛指压电多晶体。压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结,由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。
具有压电性的陶瓷称压电陶瓷,实际上也是铁电陶瓷。
压电陶瓷的参数
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的资讯功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外,还具有介电性、弹性等,已被广泛应用于医学成像、声感测器、声换能器、超声马达等。
压电陶瓷的极化
压电陶瓷的极化机理取决于其内部结构。压电陶瓷是由一颗颗小晶粒无规则地“镶嵌”而成,每个小晶粒可看为一个小单晶,其中原子(离子)都是有规则(周期性)的排列,形成晶格,晶格又由一个个重复单元—晶胞组成。晶粒与晶粒的晶格方向不一定相同,从整体看,仍是混乱、无规则的。为了使压电陶瓷处于能量(静电能与弹性能)最低状态,
晶粒中就会出现若干小区域,每个小区域内晶胞自发极化有相同的方向,但邻近区域之间的自发极化方向则不同。自发极化方向一致的区域称为电畴,整块陶瓷包括许多电畴。
根据换能器的功能,大体上按照发射型,接收型,收发型来选用陶瓷,分别对应pzt8,pzt5,pzt4,参数主要包括:d33,Fr,Fp,D,Cp0。陶瓷片的用量根据功率极限来算,一般为0.3W/kHz/cm^3,厚度要根据响应或者灵明度来选取,计算起来就比较麻烦了,这里也说不清楚,要看看书了。有了体积和厚度,片数也就差不多知道了。
2、压电陶瓷的谐振频率是和本身的尺寸有关,而实际振动频率取决于所加的交变驱动信号的频率;
3、压电陶瓷型号和参数各生产厂家略有差异,一般的压电陶瓷厂家网站上都会有自己生产的材料的型号和参数,可以去看看;
4、你这个想法在理论上是没问题的,关键是如何保证梁的振动强度,便于检测和利用。