Пьезоэлектрическое свойство

Пьезоэлектрические материалы при деформировании электрически поляризуются (прямой пьезоэлектрический эффект, или эффект Кюри), и на электродах, нанесенных на поверхность пьезоэлектрика, возникает пьезоэлектрический заряд. Приложение электрического напряжения к электродам вызывает их механическую деформацию (эффект Джоуля, или обратный пьезоэлектрический эффект). Пьезоэлектрическими свойствами обладают очень многие (почти все) кристаллические диэлектрики, однако у большинства из них пьезоэффект мал. Многие из пьезоэлектриков не нашли широкого применения из-за неудовлетворительных физико-механических свойств. В настоящее время созданы синтетические материалы, обладающие хорошими пьезоэлектри -ческими и механическими свойствами, которые вместе с естественным пьезо-электриком - кристаллическим кварцем - широко используют в акустике. Основные преимущества пьезоэлектрических преобразователей - высокая эффективность преобразования и простота крнструкции. Для описания свойств пьезоэлектрических материалов используют тензорные представления теории электроупругости. [c.90]

Большое применение находит и кристаллический Кварц, обладающий пьезоэлектрическими свойствами. Широко используют кварцевые ультразвуковые вибраторы и эталоны часто гы. [c.377]

Пьезоэлектрические свойства кварца обусловливают электризацию кристаллов, возникающую при сжатии (но не по направлению оптической оси) или изменении давления, под которым находятся кристаллы. И наоборот, если кристалл кварца поместить в переменное электрическое поле, то он станет источником колебаний. [c.27]

ПИРОЛЮЗИТ — минерал МпОз, черного или серого цвета со стальным блеском, обладает полупроводниковыми и пьезоэлектрическими свойствами. П. применяют в производстве сухих батарей, для получения катализаторов типа гопкалита, в специальных аппаратах для защиты от СО, для получения ферромарганца, перманганата калия, солей марганца, для обесцвечивания зеленых стекол, изготовления олифы и масел, выделки хромовых кож и др. [c.192]

Низкотемпературная модификация (до 1143 К) называется кварцем. Кварц обладает пьезоэлектрическими свойствами. Природные разновидности кварца горный хрусталь, топаз, аметист. Разновидностями кремнезема являются халцедон, опал, агат яшма, песок. [c.467]

Пиролюзит — минерал МпОг. Непрозрачный, цвет черный илп серо-стальной. П. обладает полупроводниковыми и пьезоэлектрическими свойствами. В соляной кислоте растворяется с выделением хлора. Применяют в производстве батарей, для получения катализаторов типа гопкалита в специальных противогазах для защиты от СО. Из П. получают перманганат калия и соли марганца. В стекольном производстве П. применяют для обесцвечивания зеленых стекол, в лакокрасочном — для изготовления олифы и масла, в кожевенной — для выделки хромовых кож. Пирометаллургия — область металлургии, связанная с получением и очисткой металлов (сплавов) при высоких температурах (обжиг, плавка). К П. относится производство чугуна, стали, меди, свинца, никеля и других металлов. [c.101]

Прм Диоксид кремния - основа для получения кремния, производства обыкновенного и кварцевого стекла, а также необходимый компонент керамики и абразивных материалов. В виде песка диоксид кремния - давно известный строительный материал. Чистые прозрачные кристаллы кварца идут на изготовление линз и призм, пропускающих Уф - излучение. Для этих целей используется также кварцевое стекло. Пьезоэлектрические свойства кварца находят применение в приборах для генерации ультразвука. Бесцветные и различно окрашенные монокристаллы диоксида кремния -драгоценные камни. Из непрозрачного технического кварцевого стекла изготавливают крупногабаритную термо- и кислотостойкую химическую аппаратуру, муфели для электрических печей. Особо чистое прозрачное кварцевое стекло применяется для изготовления труб, аппаратов и емкостей для полупроводниковой техники и радиоэлектроники. Силикагель (частично обезвоженная студнеобразная кремниевая кислота) используется для адсорбционной очистки органических жидкостей - масел, жиров, бензина и керосина. Кроме того, он применяется для улавливания водяных паров и других летучих веществ. Крупнопористый силикагель - незаменимый носитель для многих катализаторов. [c.38]

Принцип структурного усложнения, как правило, означает потерю кристаллическим материалом некоторых элементов симметрии при его легировании. Если в результате подобного структурного усложнения в кристалле возникают полярные оси, он приобретает пьезоэлектрические свойства, а если окажется, что полярная ось единственная, то кристалл одновременно становится и пироэлектриком. [c.168]

Результаты расчетов [73—119] широко использовались для описания структурных, упругих свойств нитридов (табл. 1.1), их оптических констант [73, 78, 81, 89, 92,111], спектральных характеристик [73—78, 86—90, 95, 107—111], пьезоэлектрических свойств [84], фононного спектра [114,115], многих других физикохимических параметров. [c.15]

Первые кристаллы, необходимые по размерам, для исследований, были получены В. П. Бутузовым в 1951 г. Из них изготовлялись пьезоэлементы среза БТ. Установлено, что пьезоэлектрические свойства синтетического кварца практически не отличаются от свойств природного. Результаты проведенных работ не нашли практического применения по ряду причин. Во-первых, не была достигнута воспроизводимость результатов вследствие недостаточной изученности внутренних температурных полей в автоклавах и процессов массопереноса. Во-вторых, считалось нецелесообразным снижать температуру кристаллизации, так как с переходом в область более низкой растворимости снижалась скорость роста кристаллов. В силу указанных обстоятельств опыты проводились в более высокотемпературной области, вплоть до 520 °С, что исключало возможность использования для наращивания затравок базисной ориентации. [c.6]

В процессе отработки и совершенствования промышленного метода синтеза были определены основные закономерности, контролирующие зависимость пьезоэлектрических свойств синтетического кварца от физико-химических условий перекристаллизации, найдены критические значения скоростей роста и ряда термобарических параметров, обеспечивающие получение высококачественных кристаллов на затравках различной ориентации, что позволило установить оптимальные режимы синтеза пьезокварца с заданным значением добротности. [c.12]

Кварц привлек к себе особое внимание во время второй мировой войны. Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическим свойством, означающим, что они могут вибрировать при приложении переменного электрического поля, причем вибрация характеризуется постоянной частотой, зависящей от размера изделия. Пластина, вырезанная из кристалла кварца, имеет характерную частоту, которая стабильна в чрезвычайно узком диапазоне при условии, что температура кварца остается постоянной. Вследствие этого кварцевая пластина— неотъемлемая деталь пьезокварцевого генератора, важного прибора в технике связи. Например, для уверенного приема длина несущей волны, излучаемой передатчиком, должна быть строго стабильной. В течение войны спрос на кристаллы кварца, необходимые для военных целей, превосходил предложение, что было обусловлено нарушением обычных для мирного времени торговых связей. [c.108]

Известно, что размер зерна сегнетоэлектрической керамики оказывает значительное влияние на диэлектрическую проницаемость. Если зерна слишком мелкие, то сегнетоэлектрическая поляризация уменьшается и ее труднее переориентировать электрическим полем. Экспериментально показано, что зерна должны превышать определенный минимальный размер, чтобы в керамике проявлялись обычные пьезоэлектрические свойства. Критический размер зерен зависит от состава материала. [c.389]

Поляризация осуществляется наложением электрического поля вдоль оси, условно обозначаемой 2 (ось 3), при нагреве материала до температуры, несколько большей температуры Кюри и последующем охлаждении в наложенном поле. После охлаждения поляризация фиксируется, однако может изменяться со временем. Термоциклирование также изменяет уровень поляризации, так что свойства пьезокерамики не постоянны. При нагреве до точки Кюри пьезоэлектрические свойства исчезают, и для восстановления их при понижении температуры необходима повторная поляризация. Основные свойства наиболее употребительных марок пьезокерамики приведены в табл. 4.2. [c.95]

Проявляет пиро-и пьезоэлектрические свойства [c.133]

Пирс- и пьезоэлектрические свойства, свойства цеолита [c.167]

Пьезоэлектрические свойства материалов характеризуются следующими константами [c.92]

Процесс изготовления пьезокерамики состоит в получении изделий и последующей их поляризации электрическим полем порядка 2 кВ/мм. Остаточная (после снятия внешнего поля) поляризация определяет пьезоэлектрические свойства керамики. Так как значение остаточной поляризации и пьезоэффект зависят от способа получения материалов и режима поляризации, значения физических параметров пьезокерамики одного состава могут иметь довольно большой разброс характеристик упругости - до 5%, пьезоэлектрических характеристик - до 10%, диэлектрической проницаемости - до 20%. [c.94]

Пьезоэлектрики — это кристаллические вещества, в которых при сжатии или растяжении в определенных направлениях возникает электрическая поляризащ даже в отсутствие электрического поля (прямой пьезоэффект). Следствием прямого пьезоэффекта является обратный пьезоэффект — появление механической деформации под действием электрического поля. Связь между механическими и электрическими параметрами (деформацией и электрическим полем) носит в обоих случаях линейный характер. В результате пьезоэлектрики могут принадлежать лишь к 20 точечным группам симметрии (из 32) 1, 2, 3, 4, 6, т, тт2, Зт, 4/и/и, 6/и/и, 222,4, 422, 42/и, 6, 622, 6/и2, 32, 23т, 3. Вещества с хорошо выраженными пьезоэлектрическими свойствами относят к числу пьезоэлектрических материалов. Среди них как монокристаллы, так и поликристаллические твердые растворы, подвергнутые предварительно поляризации в электрическом поле (пьезокерамика). Первое исследование было выполнено на кристаллах кварца. В дальнейшем пьезоэлектрические свойства были обнаружены более чем у 1500 веществ. [c.260]

Разрабатывают полимерные материалы с пьезоэлектрическими свойствами, [12]. Эластичность полимерной пленки позволяет согласовывать преобразователь с поверхностью ОК разнообразной формы вогнутой, выпуклой с малым радиусом кривизны и др. Низкое волновое сопротивление (около 3,5-10 Па-,м/с) обеспечивает хорошее акустическое согласование с контактной жидкостью. Можно надеяться на получение высокочастотных преобразователей, поскольку эластичность пленки позволит получить достаточно прочные полуволновые элементы очень малой толщины. Наилучшие характеристики имеет пленка из поливинилденфторида (ПВДФ), коэффициент электромеханической связи которого около 0,2, точка плавления 150... 180°С, скорость звука 2 мм/мкс. [c.267]

Большое применение находит и кристаллический кварц, обладающий пьезоэлектрическими свойствами. Широко ис1юльзуют кварцевые ультразвуковые вибраторы и эталоны частоты. [c.382]

Кварц используется в различных областях техники, и большие его кристаллы часто выращивают искусственно. В частности, он является обычным исходным материалом при конструировании аппаратуры для получения ультразвуковых волн. Применимость кварца в этой области основана иа его пьезоэлектрических свойствах ( 2 доп. 90) — особом отношении вырезанной из кристалла пластинки к быстропере-мениому электрическому полю под его действием пластинка начинает периодически сжиматься и расширяться с частотой, равной частоте наложенного поля. Благодаря этому в окружающей пластинку среде возбуждаются волны, аналогичные обычным звуковым, но характеризующиеся иной частотой. [c.589]

Борофосфаты щелочноземельных элементов и свинца при температурах выше комнатной характеризуются постоянной величиной второй гармоники в интервале 290-900 К. Такое поведение сигналов ГВГ аналогично случаю стилвеллитоподобных боросиликатов и борогерманатов в их пьезоэлектрических парафазах выше Т . Следовательно, борофосфаты-стилвеллиты не являются сегнетоэлектриками, но обладают пьезоэлектрическими свойствами. [c.28]

Дигидроортофосфат рубидия имеет две модификации тетрагональную и моноклинную. Кристаллы моноклинной сингонии выделяют при упаривании водного раствора дигидроортофосфата, содержащего избыточное количество Н3РО4, и при быстром охлаждении водного концентрированного раствора [315—318]. Устойчивые при обычной температуре тетрагональные кристаллы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, получают при медленном охлаждении и выпаривании водных растворов КЬНгР04 [315, 316, 318— 321]. Плотность их при 25° С равна 2,858 г/слг показатели преломления Ыт = 1,512 Ыр = 1,471 [322] параметры [315] кристаллической решетки а = 4,91 Ь = 6,35 с = 15,06 А. Дигидроортофосфаты цезия изучены меньше. Об их структуре имеются весьма противоречивые сведения. Плотность СзН2Р04 при 20° С равна 3,268 г см [c.127]

Точка Кюри у обоих дигидроортофосфатов заметно понижается в присутствии ряда примесей (щелочные металлы, таллий, барий и др.). В последние годы было проведено большое число исследований сегнетоэлектрических свойств дигпдроортофосфатов калия, рубидия и цезия в связи с возможным их использованием при изготовлении небольших конденсаторов высокой мощности. Дигидроортофосфаты рубидия и цезия можно применять также в качестве пьезоэлектрических материалов, в которых электрический ток или полярность возбуждается давлением [318]. По механическим и пьезоэлектрическим свойствам дигидроортофосфаты находятся между кварцем и тартратом калия—натрия. По сравнению с кварцем их пьезоэлектрический эффект примерно в семь раз больше в отличие от тартратов они более устойчивы по отношению к влаге. Не менее важным представляется использование дигидроортофосфатов рубидия и цезия в качестве электрооптиче-ских модуляторов. Если требуется осуществить быстрый поворот пучка световых лучей под действием электрического тока, то кристаллы дигидроортофосфатов следует предпочесть обычной ячейке Керра. [c.129]

В пьезоэлектрических кристаллах поляризация и электрический заряд противоположных граней возникают под действием приложенного механического напряжения. Как и в случае сег-ието-и пироэлектриков, для возникновения пьезоэлектрических свойств, необходимо, чтобы кристалл относился к одной из нецентросимметричных точечных групп. Появление пьезоэлектрического эффекта определяется кро.ме кристаллической структуры материала еще и направлением приложенного напряжения. Так. например, в кварце поляризация возникает ири сжатии вдоль направления [ЮО] и отсутствует, если механическое напряжение направлено в.толь [001]. Возникающая поля-ри.аация Р и напряжение о связаны сооиюшением [c.122]

PbZrOз и РЬТ Оз). Как видно из фазовой диаграммы этой системы (рис. 15,19), при некоторых составах твердые растворы ЦТС обладают также сегнето- и антисегнетоэлектрическнми свойствами. Наилучшие пьезоэлектрические свойства достигаются при соотношении компонентов 1 I. [c.123]

Ранее рассматривался только статический случай, т. е. все изменения должны были происходить так медленно, что силы инерции в пьезопластине еще не проявлялись бы. Однако совершенно независимо от своих пьезоэлектрических свойств пластина способна и к механическим колебаниям как система, состоящая из массы на пружине. [c.150]

Чистый уротропин представляет собою бесцветное вещество со сладковатым вкусом, не имеющее запаха. Наибольшее распространение получила негидратированная форма уротропина, однако встречается и гидрат 6Hi2N4-6H20. Уротропин кристаллизуется в виде ромбических додекаэдров, обладающих пьезоэлектрическими свойствами. [c.104]

Кварц - первый материал, у которого обнаружены пьезоэлектрические свойства и который не утратил своего значения как материал для пьез о-преобразователей до настоящего времени. Пьезоэлектрическими свойствами обладают только кристаллический а-кварц плавленый аморфный кварц (кварцевое стекло) не является электромеханически активным. [c.93]

Стабильность свойств пьезокерамики характеризуют следующие данные. За первые шесть месяцев после поляризации коэффициент электромеханической связи ЦТС-19 уменьшается на 2,5%. Изменение характеристик описывается линейной зависимостью от логарифма времени. Поэтому дальнейшее старение обычно незначительно. При повышении температуры скорость изменения характеристик резко возрастает. Предварительный нагрев и последующее охлаждение приводят к уменьшению значений пьезоконстант, причем степень уменьшения зависит от температуры нагрева. Если нагрев производится до температуры, меньшей, чем температура, соответствующая максимуму пьезоэлектрических свойств, то существенное ослабление последних наблюдается лишь ниже температуры 100°С. При температурах, близких к температуре предварительного нагрева, ослабление пьезоэлектрических свойств менее заметно. После предварительного нагрева до температур более высоких, чем температура, при которой пьезоэлектрические константы максимальны, ослабление пьезоэлектрических свойств становится существенным во всем интервале температур исследования. При последующих температурных циклах необратимое уменьшение пьезоэлектрических констант менее заметно, и после 3-4-х термоциклов их значения становятся воспроизводимыми для каждой температуры, меньшей температуры предварительного нагрева. Необходимо учитывать возможность проявления пироэлектрического эффекта в пьезопреобразователях при их быстром нагреве или охлаждении. Поэтому непосредственная (гальваническая) связь пьезопреобразователей с усилителями, имеющими низкую граничную полосу усиления сигналов, может оказаться нежелательной. [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология