Производство пьезокерамикиБольшинство составов пьезокерамики основано на химических соединениях с формулой АВО3 (напр., BaTiO3, РbТiO3) с кристаллической структурой типа перовскита и различных твёрдых растворов на их основе (например, системы BaTiO3 — CaTiO3, BaTiO3 — CaTiO3 — CoCO3, NaNbO3 — KNbO3). Особенно широко используются в качестве пьезоэлектрических материалов составы системы РbТiO3 — PbZrO3 (т. н. система PZT, или ЦТС). Практический интерес представляет также ряд соединений с формулой АВ2О6, напр. PbNb2O6, имеющих весьма высокую Кюри точку (~570 °С), что позволяет создавать пьезоэлементы для работы при высоких температурах. Контрольные вопросы 1) В чём заключается основной принцип пьезоэффекта? 2) В каком случае в кристалле кварца возникает прямой продольный пьезоэффект, а в каком поперечный и сдвиговый пьезоэффекты? 3) Как определить скорость старения пьезоматериала? 4) При каких условиях возможен пьезоэффект? 5) Где используется одновременно прямой и обратный пьезоэфект? Задачи 1)На сколько мм изменится толщина пластины кварца если к граням пластины толщиной 0,5мм приложили напряжение 1000В, пьезомодуль кварца составляет 2,31·10-12 Кл/Н? 2)Какова антирезонансная fa частота пьезомэлемента (титаната бария) если известно следующее: - fр = 2fa; Qm = 400; Z = 1кОм; С=1мкФ? 3)Какова скорость старения (АR) пьезоэлемента если известно что: t1 = 180 дней и Xt1 = 10МГц; t2 = 360 дней и Хt2 = 9,9МГц? 4)Какова пьезоэлектрическая константа давления если при давлении в 2Па, на гранях кристалла образуется напряжение равное 500В? 5) Расчитайте коэффициент электромеханической связи К, если известна fa = 20МГц и fр = 40MГц? 6) Какой заряд выделится на батарее пьезоэлементов выполненных из кварца (пьезомодуль кварца составляет 2,31·10-12 Кл/Н), если приложена сила в 10Н, а количество пластин n=20?
|
