Применение сегнетоэлектриков

•1) НЧ конденсаторы с большой удельной емкостью;

•2) диэлектрические усилители, модуляторы

•3) ячейки памяти;

•4) для модуляции и преобразования лазерного излучения;

•5) пироэлектрические и пьезоэлектрические преобразователи

Пьезоэлектрики

•Прямым пьезоэлектрическим эффектом называют явление поляризации диэлектрика под действием механических напряжений.

•Эффект является обратимым.

•По пьезоэлектрическим свойствам СЭ делят на две группы:

•1) обладающие пьезоэффектом при температурах выше точки Кюри (сегнетова соль, дигидрофосфат калия и др.);

•2) центросимметричные и не обладающие пьезоэффетом в параэлектрической фазе (титанат бария, титанат свинца, триглицинсульфат и др.).

Условия возникновения пьезоэффекта

•1) наличие веществ с гетерополярной химической связью (ионные или сильнополярные диэлектрики);

•2) отсутствие центра симметрии в монокристаллической структуре диэлектрика

P k

•Пьезомодуль k численно равен заряду, возникающему на единице поверхности пьезоэлектрика при приложении к нему единицы давления. На практике его величина составляет около 10-10 Кл/Н.

•Деформацию диэлектрика, независящую от знака поляризованности называют электротро- стрикцией. Обратного эффекта не существует – деформация не порождает электрическое поле.

•Деформация, линейно зависящая от поляризованности, называется обратным пьезоэлектрическим эффектом.

•k- пьезомодуль обратного пьезоэффекта.

- относительная деформация

l / l kE,

Классификация пьезоэлектриков

•1. Пьезоэлектрические монокристаллы.

•2. Пьезоэлектрическая керамика (пьезокерамика).

•Поликристаллический сегнетоэлектрик, представляющий собой химическое соединение или твердый раствор (порошок) зерен (кристаллитов).

•Пьезокристаллические материалы с наночастицами

Применение пьезокерамических элементов

•генераторы,

•датчики (сенсоры),

•актюаторы

(пьезоприводы),

•преобразователи и

•комбинированные

системы.

•1. Пьезокерамические генераторы (основаны на прямом пьезоэффекте)

•искровые воспламенители нажимного и ударного типов

для зажигалок и поджигающих систем;

•твердотельные батареи на основе многослойной пьезокерамики, применяемые в современных электронных схемах.

•2. Пьезокерамические датчики (прямой пьезоэффект)

•датчики ускорения (акселерометры),

•датчики давления,

•датчики детонации,

•датчики разрушения и т. п.

•3. Пьезокерамические актюаторы (пьезоприводы)

•(обратный пьезоэффект)

•4. Пьезокерамические преобразователи (обратный пьезоэффект)

•-звуковые (ниже 20 кГц) — зуммеры, телефонные микрофоны, высокочастотные громкоговорители, сирены и т. п.;

•-ультразвуковые — высокоинтенсивные излучатели для сварки и резки, мойки и очистки материалов, датчики уровня жидкостей, дисперсионные распылители, генераторы тумана, ингаляторы, увлажнители воздуха.

•-высокочастотные ультразвуковые — оборудование для испытания материалов и неразрушающего контроля, диагностика в медицине и промышленности, линии задержки и т. д.