Титанат бария, пьезоэлектрические свойства

Источником ультразвука для технического применения обычно служат кристаллы кварца, турмалина, титаната бария и др., обладаюш ие пьезоэлектрическими свойствами, или металлические стержни никеля, кобальта, железа, ряда сплавов, реализуемые в магнитострикционном методе получения ультразвука. [c.474]

Титанат бария, как и все сегнетоэлектрики, обладает также пьезоэлектрическими свойствами изменяет свои электрические характеристики под действием давления. При действии переменного электрического поля в его кристаллах возникают колебания, в связи с чем их используют в радиосхемах и автоматических системах. Недавно титанат бария применили при попытках обнаружить волны гравитации. [c.60]

Фазовый переход в титанате бария имеет очень большое не только научное, но и практическое значение. Титанат бария — важный пьезоэлектрик (см. гл. V). Кубическая структура Од—т.Зт имеет центр инверсии и поэтому не обладает пьезоэлектрическими свойствами. Тетрагональная — типичный пьезоэлектрик (см. гл. V). [c.296]

Титанат бария как вещество, обладающее сверхвысокой диэлектрической проницаемостью, сегнето- и пьезоэлектрическими свойствами, уже применяется в различных областях электротехники, радиотехники, акустики и др. [c.134]

В табл. 8 приведены некоторые характеристики пластин из керамики титанат бария, а на фиг. 38 показан внешний вид некоторых из них. В последнее время широко распространяется пьезокерамика на основе цирконата-титаната свинца, которая в зависимости от соотношения компонентов обладает разнообразными физико-механическими и высокими пьезоэлектрическими свойствами [3]. Состав этой керамики [c.52]

Пьезоэлектрический излучатель состоит из элемента, обладающего пьезоэлектрическими свойствами, электродов и, в ряде случаев, держателей. Эти излучатели обычно используются в диапазоне ультразвуковых частот до 3 Мгц. В промышленности используются как естественные пьезоэлектрики, например кварц, так и искусственные (пьезокерамика) титанаты бария и кальция и цирконат — титанат свинца (ЦТС) 120]. [c.27]

Титан, цирконий и гафний используются как легирующие добавки к специальным сплавам. Они улучшают механические свойства, повышают пластичность, твердость и коррозионную стойкост 5 сплавов. Порошки титана, циркония и гафния используются как поглотители газов (геттеры). Более легкий по сравнению с другими -металлами титан широко применяется также для изготовления турбинных двигателей, корпусов самолетов и морских судов. Особо чистый цирконий используется в качестве конструкционного материала для термоядерных реакторов. Гафний обладает исключительной способностью к захвату нейтронов стержни из этого металла применяются в ядерной технике. Оксиды циркония, титана и гафния находят применение в качестве материалов дл>1 изготовления тугоплавких и химически стойких тиглей и электродов МГД-генераторов. Ti02 используется в качестве красителя (титановые белила). Из карбидов титана и циркония изготовляют шлифовальные круги. Титанат бария (ВаТЮз) широко исполь.-зуется в пьезоэлектрических датчиках. [c.514]

Кристаллы кварца (и некоторые другие) обладают пьезоэлектрическими свойствами, они образуют электрические заряды на своих поверхностях при механических деформациях. В последние годы было установлено, что пьезоэлектрическими свойствами обладают в заметной степени титанат бария, цирконат свинца, метаниобат свинца. Эти керамические материалы весьма перспективны, ибо из них можно изготовить трансдуцеры любой формы. После искусственной поляризации они служат генераторами ультразвука. Когда пластина пьезоэлектрика находится в переменном электрическом поле, она излучает механические колебания, амплитуда которых зависит как от приложенного напряжения, так и от свойств самой пластины. Если приложенная частота совпадает с частотой собственных колебаний пластины, то амплитуда колебаний будет резонансной, т. е. наибольшей. В этом случае в энергию звуковых волн переходит значительная часть электрической энергии. Резонансная частота пластины обратно пропорциональна ее толщине. Пластина кварца толщиной 1 см имеет частоту 300 кгц. Таким образом, для частот > 100 кгц обычно используют пьезоэлектрические трансдуцеры. Ультразвук столь высокой частоты распространяется прямолинейно. Это является достоинством при лабораторных исследованиях, ибо дает возможность точно контролировать энергию ультразвука. Следовательно, эмульгирование ультразвуком может быть проведено при вполне определенных условиях. [c.46]

Пьезоэлектрическая керамика. Пьезоэлектрические и другие свойства пьезокерамики титаната бария и его производных приведены в табл. 20.14. Зависимость пьезоэлектрического модуля 31 и диэлектрической проницаемости е от температуры керамики (Bao.s ao.osPbo.is) T1O3 показана на рис. 20.27. [c.339]

Все сегнетоэлектрики в сегнетоэлектрической фазе обладают пьезоэлектрическими свойствами переходя в пара-электрическую фазу, кристалл сохраняет пьезоэлектрические свойства или теряет их в зависимости от его симметрии в параэлектрической фазе. Так, титанат бария, переходя при 120° С в пара-электрическую фазу с симметрией тЗт, перестает быть пьезоэлектриком, а сегнетова соль, испытывая переход от сегнетоэлектрической фазы, ромбической класса 222, в параэлектричес-кую моноклинную класса 2, остается пьезрэлектриком. Кристалл КДП, дигидрофосфат калия, в параэлектрической фазе имеет симметрию 42 ти остается пьезоэлектриком. [c.274]

Титанат бария, будучи наэлектризован, проявляет высокие пьезоэлектрические свойства, т. е. может превращать механическую энергию сжатия или [)асширения кристалла в электрическую. Пьезокристаллы титаната бария но многим характеристикам пре-посходят такие распространенные пьезоэлектрики, как кварц н сегнетова соль. [c.331]

По своей кристаллической структуре sGe lg является своеобразным аналогом титаната бария [247]. Он обладает ярко выраженными пьезоэлектрическими и, по-видимому, термоэлектрическими свойствами. Диэлектрическая проницаемость его примерно такая же, как для BaTiOg. Кристаллы характеризуются двойным лучепреломлением, исчезающим при 155 °С и вновь возникающим после охлаждения. Фазовое превращение при 155 °С объясняется переходом низкотемпературной модификации с искаженной структурой перовскита [c.77]

Пьезоэлектрики. В пьезоэлектрических излучателях используют свойство некоторых диэлектриков изменять свои линейные размеры под действием электрического поля. Пьезоэлектрическими свойствами обладают пластины из кристаллов кварца, турмалина, сегнетовой соли, титаната бария и др. Наибольшее распространение получили преобразователи из кварца и титаната бария в виду их большой механической прочности и, следовательно, возможности получения большей колебательной мощности без разрушения пластин. Недостатком кварца является сравнительно малый пьезоэффект, но преимущество его заключается в большей, чем у других пьезокристаллов, стабильности работы. [c.212]

В дефектоскопе электрозвуковая энергия создается подводом электрического напряжения (при частоте 50 или 150 кгц) к датчику из титаната бария. Вследствие пьезоэлектрических свойств датчика (кристалла) электрические колебания преобразуются в механическую вибрацию. Возникающие при этом звуковые волны проходят через проверяемую шину и улавливаются приемниками. В приемниках происходит обратное явление механические коле- [c.158]

Пьезокристаллы титаната бария. Пластинки из титаната бария (ВаТЮз) применяются в излучателях больщой мощности сравнительно недавно, однако для обработки, например, жидкостей при температуре до 80— 100° С, на частотах выще 100 кгц эти излучатели имеют самое широкое раопространение. Титанат бария обладает пьезоэффектом, меньшим, чем кристаллы сегнетовой соли, но превосходит пьезоэффект кварца. Титанат бария нерастворим в воде. Его готовят синтетически из гидроокиси бария и солей титановой кислоты массу с небольшими по размерам кристалликами запрессовывают в пресс-формах и спекают с добавлением незначительного количества цементирующего вещества. Полученные пластинки поликристалличеокого титаната бария не обладают пьезоэлектрическими свойствами, поэтому их подвергают действию постоянного электрического поля, т. е. предварительно поляризуют следующим образом. Излучатель помещают в масло и нагревают выше точки Кюри. Затем на него подают высокое напряжение (из расчета 1—2 кв на [c.70]

Пьезоэлектрические пластинки, полученные из керамики титаната бария с добавками 4—8%-ного титаната свинца (РЬТЮз), могут быть использованы как излучатели ультразвука в диапазоне температур до -f 120° С, причем от 10 до 100° С их пьезоэлектрические свойства практически не изменяются. При температуре свыше 100° С пьезоэлектрические свойства керамики титаната бария исчезают (эта температура соответствует точке Кюри). [c.70]

Пьезокерамика. Титанат бария (ВаТЮз) обладает пьезоэффектом, меньшим, чем кристаллы сегнетовой соли, Но Превосходит пьезоэффект кварца. Титанат бария нерастворим в воде и имеет точку Кюри 120° С. Его готовят синтетически из гидроокиси бария и солей титановой кислоты массу с небольшими по размерам кристалликами запрессовывают в прессформы и спекают с добавлением незначительного количества цементирующего вещества. Полученные пластинки поли-кристаллического титаната бария не обладают пьезоэлектричеокими свойствами, поэтому их подвергают действию постоянного электрического поля, т. е. предварительно поляризуют следующим образом. Излучатель помещают в масло и нагревают выше точки Кюри. Затем на него подают высокое напряжение (из расчета 1—2 т на 1 мм толщины). Под этим напряжением излучатель выдерживают в течение нескольких часов, затем медленно охлаждают и отключают высокое напряжение. В результате этого пла Сти Н ка титаната бария приобретает достаточные пьезоэлектрические свойства. Если теперь к пластинке приложить переменное электрическое поле в направлении предварительной поляризации, то в соприкасающейся с пластинкой среде возникнут продольные колебания как в направлении поляризации, так и в перпендикулярном ему направлении. [c.54]

Пьезокерамические материалы. Пластинки из тн-таната бария (ВаТ10з) в излучателях большой мощности применяют сравнительно недавно, однако для обработки жидкостей при 80—100° на частотах выше 100 кгц эти излучатели широко распространены. Титанат бария обладает. меньшим пьезоэффектом, чем кристаллы сегнетовой соли, но превосходит пьезоэффект кварца. Титанат бария нерастворим в воде. Его получают из гидроокиси бария и солей титановой кислоты массу с кристаллами небольших размеров прессуют в пресс-формах и спекают с добавлением незначительного количества цементирующего вещества. Полученные пластинки поликристаллического титаната бария не обладают пьезоэлектрическими свойствами, поэтому их подвергают воздействию постоянного электрического поля, то есть предварительно поляризуют. Если теперь к пласпшке приложить переменное электрическое поле в направлении предварительной поляризации, то в соприкасающейся с пластинкой среде возникнут продольные колебания в направлениях поляризации и в перпендикулярном к нему. [c.52]

Излучатели из пьезокерамики — титаната бария обладают пьезоэффектом, превосходящим пьезоэффект кварца. Титанат бария не растворим в воде и имеет точку Кюри 120° С. Его готовят из гидроокиси бария и солей титановой кислоты массу с небольшими по размерам кристалликами спрессовывают в прессформах и спекают с добавлением незначительного количества цементирующего вещества. Полученные пластинки поликристаллического титаната бария не обладают пьезоэлектрическими свойствами, поэтому их подвергают действию постоянного электрического поля, т. е. предварительно поляризуют. В результате этого пластинка титаната бария приобретает достаточные пьезоэлектрические свойства. Если теперь к пластинке приложить переменное электрическое поле в направлении предварительной поляризации, то в соприкасающейся с пластинкой среде возникнут продольные колебания как в направлении поляризации, так и Б направлении, перпендикулярном к нему. [c.28]

Наличие направления поляризации у природных пьезоэлектрических кристаллов приводит к возникновению естественной поляризации еще до приложения какого-либо поля. На рис. 28.1,0 схематически показана структура высокополярных кристаллов кварца при различной механической нагрузке. Искусственные пьезоэлектрические керамические материалы обладают улучшенными пьезоэлектрическими свойствами и имеют поликристаллическую структуру (например, титанат бария и различные цир-конат - титанаты свинца). В таких материалах направления поляризации отдельных кристаллических доменов ориентированы случайным образом, и в исходном состоянии пьезоэлектрические свойства не проявляются. Поляризация керамики в сильных электрических полях при повышенных температурах (выше точки Кюри) приводит к одинаковой ориентации отдельных доменов (рис. 28.1, б). Керамические материалы [c.442]

В пьезоэлектрических излучателях используется способность некоторых кристаллов электрически поляризоваться при растяжении или сжатии. Пьезоэлектрическими свойствами помимо кварца обладают кристаллы турмалина, сегнетовой соли, титаната бария и некоторые другие. Чап1е всего в качестве материала для излучателей ультразвука используются пластинки, вырезанные из кристалла кварца. [c.19]