Пьезоэлектрический эффект

Некоторые кристаллы способны непосредственно превращать механическую или тепловую энергию в электрическую. Такое свойство присуще кристаллам-диэлектрикам, в которых имеются полярные направления. Так, при сжатии кристалла кварца в направлении, перпендикулярном к з, на его ребрах,, там где выходят /-2. возникают электрические заряды. Один конец Ьг приобретает положительный заряд, второй — отрицательный, так что эта ось является полярной. При растяжении заряды на ее концах меняются знаками. Это явление получило название пьезоэлектричество. Пьезоэлектрический эффект обратимый если менять электрические заряды на полярной оси 2, то кристалл кварца будет увеличиваться и уменьшаться в объеме. Специально вырезанная пластинка из него под влиянием электрических зарядов будет возбуждаться и колебаться, как струна, являясь одним из самых устойчивых резонаторов. Период колебания пластинки зависит от ее свойств (качества материала, размеров, направления среза), но не зависит от периода колебания возбудителя. Возникшие при механических колебаниях на пластинке электрические заряды можно снять. Все это широко используется в конструкциях ультразвуковых генераторов и стабилизаторов частот. [c.121]

В ультразвуковых дефектоскопах используются пьезоэлектрические эффекты некоторых кристаллов, например кварца и титаната бария, выражающиеся в том, что под действием механических колебаний (в данном случае - колебаний ультразвуковой волны) на обкладках кристаллической пластинки появляется переменное электрическое напряжение (электрические заряды переменного [c.39]

Электрический момент ряда кристаллов возникает при приложении к ним механического напряжения. Это явление, открытое братьями Кюри в 1880 г., называется прямым пьезоэлектрическим эффектом. Если же к таким кристаллам приложить электрическое поле, то они деформируются - обратный пьезоэлектрический эффект, для которого [c.38]

Пьезоэлектрические излучатели. Принцип действия их основан на явлении изменения размеров некоторых криста.л.лов в электрическом поле, получившем название обратного пьезоэлектрического эффекта. Широкое распространение получили излучатели на основе синтетической керамики титаната бария и цирконат-титаната свинца (ЦТС). Важным преимуш еством этих материалов является возможность изготовления излучателей плоской, цилиндрической или сферической формы. Недостатком являются большие механические и [c.222]

Пьезоэлектрик - диэлектрик, обладающий пьезоэлектрическим эффектом. [c.399]

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]

Пьезоэлектрический эффект (см. гл. V) широко используется в науке и технике [2]. Не останавливаясь на известных примерах применения этого эффекта, рассмотрим некоторые перспективные направления его использования. [c.509]

Кварц и кварцевое стекло. Кристаллы кварца бывают природные, а в настоящее время их готовят искусственно, причем качество кристаллов, полученных в промышленных условиях, выше, так как они более однородны. Кристаллы кварца вращают плоскость поляризации вправо или влево в зависимости от расположения тетраэдров [ЗЮц]" , образующих зеркальную симметрию (правый и левый кварцы). Кристалл кварца — шестигранная призма, завершенная двумя пирамидами, с рядом дополнительных граней. Оптическая ось 2 является главной осью симметрии. Оси х и у, перпендикулярные оси I и показанные в сечении на рис. 196, формируют пьезоэлектрический эффект, так как кварц является сегнетоэлектриком. Специальным образом вырезанные из кристалла пластинки позволяют преобразовывать механические напряжения в электрические и наоборот. Поэтому кварц является весьма ценным материалом (пьезодатчики, генераторы ультразвуковых колебаний, стабилизаторы частоты и т. д.). [c.419]

ВИИ на пластину сжимающей или растягивающей силы в направлениях X или у, перпендикулярных оптической оси г (например, на поверхностях АА к ВВ, рис. до, при действии силы вдоль или /1), оптическая ось 2 проходит перпендикулярно плоскости рисунка (рис. 90) и параллельно ребрам гексагональной призмы кристаллов горного хрусталя, обычно увенчанных шестигранными пирамидами. Это явление было открыто братьями Кюри в 1880 г. При обратном пьезоэлектрическом эффекте изменяются размеры диэлектрика в зависимости от величины и направления приложенного электрического [c.294]

Поляризация диэлектриков в отсутствии внешнего электрического поля наблюдается у ряда твердых диэлектриков и объясняется особенностями их структуры, в пьезо-электриках поляризация возникает при определенной деформации кристалла, причем имеет место линейная связь между и соответствующими компонентами тензора напряжений или деформаций) кристалла в соответствующих направлениях. Пьезоэлектрический эффект обратим - при наложении электрического поля в пьезоэлектриках возникают деформации, пропорциональные э. [c.418]

Дитионаты рубидия и цезия обладают очень четким пьезоэлектрическим эффектом. [c.118]

Здесь можно кратко пояснить пьезоэлектрический эффект [c.138]

Жак и Пьер Кюри в 1880—1881 гг. обнаружили обратимый пьезоэлектрический эффект [281, 282], что позволило-использовать кварц как преобразователь электрических колебаний в звуковые [c.16]

Ранее рассматривалось распространение и поведение ультразвуковых волн в различных веществах, причем об их возбуждении говорилось не больше того, что они возникают в веществе при контакте его поверхности с поверхностью излучателя, который создает волны желаемой формы и частоты. Предполагалось, что они обнаруживаются микрофоном, который тоже имеет контактную поверхность с веществом и позволяет измерить звуковое давление падающей на него волны. Оба эти устройства в технике ультразвукового контроля называют искателем, более конкретно излучающим или приемным искателем. Теперь следует рассмотреть принцип их действия, который почти во всех случаях без исключения основывается на пьезоэлектрическом эффекте. Другие способы возбуждения ультразвука будут описаны в главе 8. [c.138]

Следовательно, прямой пьезоэлектрический эффект позволяет получить приемник ультразвука. Обратный пьезоэффект [c.140]

Поляризованные полярные полимерные материалы обладают пьезоэлектрическим эффектом вследствие наличия остаточной [c.38]

Наряду с рассматривавшейся выше пьезоэлектрической керамикой, которая обнаруживает макроскопический пьезоэлектрический эффект только после процесса поляризации, имеется также ряд монокристаллических веществ, которые являются пьезоэлектрическими в связи с особенностями своей внутренней структуры. Нижеследующие соображения, относящиеся к пьезоэлектрическим константам, характеризующим материал, распространяются и на все пьезоэлектрические вещества. Так как эти вещества используются для контроля материалов, главным образом, в форме пластин для возбуждения акустических колебаний и служат для их преобразования в электрические сигналы, их сокращенно именуют излучателями или преобразователями. [c.143]

Кроме пьезоэлектрического имеются и другие физические эффекты, пригодные для получения или приема ультразвуковых волн. Хотя многие из ннх дают более слабые сигналы, чем пьезоэлектрический эффект, но с другой стороны они имеют ряд преимуществ, так что в специальных случаях их применение для контроля вполне рационально. [c.166]

Возможно также применение и в медицине. Однако чувствительность получается примерно на 50 дБ ниже, чем при обычной эхо-импульсной технике (основанной на пьезоэлектрическом эффекте). Поэтому вероятны только специальные применения [628]. [c.298]

Пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) - устройство, предназначенное для преобразования электрической (акустической) энергии в акустическую (электрическую). Принцип работы преобразователя основан на использовании пьезоэлектрического эффекта. [c.217]

Для измерения давлений особенно удобен кварц, обладающий высокими механическими и электрическими свойствами. Пьезоэлектрический эффект кварца сохраняет прямую пропорциональность между величиной силы и электрического заряда в интервале температур от О до 500° и выражается следующим соотношением [c.314]

В пьезоэлектрических излучателях, так же как и в магнитострикционных, электрические колебания высокой частоты, вырабатываемые ламповыми генераторами, преобразуются вибраторами в интенсивные механические колебания за счет использования пьезоэлектрического эффекта. [c.123]

Сжатие электролитов легко попять как проявление электрострикции. Так нагывается наблюдаемое на опыте сжатие диэлектриков в электрическом поле. Это явление противоположно пьезоэлектрическому эффекту. Очевидно, сжатие растворителя особенно велико вблизи поверхности иона, где электри-ческо ) поле достигает огромных величии, сжатие убывает в участках растворителя, более удаленных от иона, Используя теорию электрострикции, можно рассчитать распределение эффективного дополнительного давления вокруг иоиа этим давлением можно заменить электростатические силы так, чтобы возни <ало то же сжатие растворителя. Это давление на расстояниях от центра иона, лежащих между 0,8 и 12 А, изменяется от 5-10 до 0,5 бар (1 ба з= 10 н/л4 яс1 атм). Расчет сжатия под этими давлениями с учетом поляризации дает велич11Ны одного порядка с опытными. [c.419]

Звукохимические реакции протекают под воздействием высокочастотных ультразвуковых колебаний, генерируемых пьезоэлектрическими излучателями, действие которых основано иа обратном пьезоэлектрическом эффекте — возникновении ультразвуковых колебаний в пьезокристаллическом материале в электрическом поле. Ультразвуковые колебания генерируются пьезокварцевой пли пьезокерамической пластиной, возбуждаемой от высокочастотного генератора на резонансной частоте. [c.102]

В последнее время все большее применение находят самоочищающиеся плиты, не только электрические, но и газовые, на внутренние поверхности стенок которых наносится слой катализатора, способствующего окислению жира и сажи. Наряду с электрическими запально-защитными устройствами и терморегуляторами могут применяться запальные устройства, которые питаются от батареи или при работе которых используется пьезоэлектрический эффект. В последнем случае при открытии крана на плите под давлением потока газа пьезокристалл воспроизводит искру. Возможно применение запальных устройств, в которых осуществляется самогенерация электрического тока в специальном нагреваемом пилотной горелкой термоэлементе, воздействующем на соленоид [c.198]

Первый метод основан на пьезоэлектрическом эффекте. Пьезоэлектрический эффект заключается в том, что кристаллы некоторых веществ при внесении их в электрическое поле иапытывают механическую деформацию и становятся источниками ультразвука. [c.165]

В ЭАП для акустических методов контроля чаще всего используют пьезоэлектрический эффект. Пьезоэлектричество (от греч. piezo — давлю)—возникновение электрической поляризации некоторых диэлектриков при их механической деформации. Соответствующие преобразователи называют пьезоэлектрическими (ПЭП). Чувствительный элемент из пьезоматериала (пьезоэлемент) обычно имеет форму пластины. На противоположные ее поверхности наносят металлические (серебряные, медные) электроды. Значительно реже применяют пьезоэлементы другой формы 13], поэтому здесь они не рассматриваются. [c.57]

Электрическое оборудование ультразвуковых установок. Излучатели ультразвуковых колебаний выполняются на основе либо магнитострикционных, либо пьезоэлектрических эффектов. На рис. 9.9 показана схема маг-нитострикционного преобразователя. Сердечник вибратора 4 под действием высокочастотного электромагнит-но о поля, создаваемого обмоткой 5, сокращается, когда налряженность магнитного поля достигает максимума, и удлиняется, когда она уменьшается, создавая вибрации с удвоенной частотой по сравнению с частотой генератора 1. Эта вибрация через концентратор и инструмент передается обрабатываемому изделию в виде ударов с частотой 20—40 тыс. в секунду. Так как в суспензии, подаваемой под инструмент по трубке 9, имеется мно-же тво зерен абразива, то суммарное их действие весьма эффективно. Например, в стекле сверление круглого отверстия диаметром 12 мм происходит со скоростью 0,2 мм/с. Концентратор усиливает амплитуду упругих колебаний во столько раз, во сколько его верхнее сечение больше нижнего. [c.376]

Пьезоматериалы и их характеристики. Пьезоэлектрический эффект был открыт на кристаллических материалах типа кварца, и первоначально в технике применяли кристаллические пьезопреобразователи. Пьезопластина кварца Х-среза (вырезанная перпендикулярно оптической оси X) колеблется по толщине, а У-среза совершает сдвиговые колебания. В настоящее время открыты различные классы пьезоматериалов, отличающиеся физическим механизмом возникновения пьезоэффекта. Согласно современной классификации кварц относят к неполярным пьезодиэлектрикам. [c.59]

Если кристалл сегнетоэлектрика подвергнуть сжатию или растяжению, то на его противоположных поверхностях возникают электрические заряды разных знаков (т. н. прямой пьезоэлектрический эффект). Наоборот, наложение на сегнетоэлек-трик электрического поля вызывает некоторое изменение его размеров (т. н. обратный пьезоэлектрический эффект). Оба эти эффекта обусловлены смещением друг относительно друга пространственных решеток катионов и анионов данного вещества. Сег-нетоЭлектрики находят разнообразное использование в электроте.хнике. [c.564]

Кварц — пьезоэлектрик (от греч. piezo — давление), в котором очень ярко проявляется пьезоэлектрический эффект. Прямым пьезоэлектрическим эффектом называется появление противоположных электрических зарядов на поверхности пластин, вырезанных из кристаллов перпендикулярно электрическим осям х (рис. 90). При дейст- [c.293]

Кварц — пьезоэлектрик (от греч. piezo — давление), в котором очень ярко проявляется пьезоэлектрический эффект. Прямым пьезоэлектрическим эффектом называется появление противоположных электрических зарядов на поверхности пластин, вырезанных нз кристаллов иер-пендикулярно электрическим осям х (рнс. 90), при действии на пластину сжимающей или растягивающей силы в направлениях х или у, перпендикулярных оптической оси 2 (например, на поверхностях АА и ВВ при действии силы вдоль х 2 или yi). Оптическая ось 2 проходит перпендикулярно плоскости рисунка и параллельно ребрам гексагональной призмы кристаллов горного хрусталя, обычно увенчанных шестигранными пирамидами. Это явление было открыто братьями Кюри в 1880 г. При об- [c.365]

Пьезоэффект. Пьезоэлектрический эффект заключается в том что при сжатии и растяжении некоторых кристаллов в определенных направлениях на их поверхностях возникают электрические заряды. Пьезоэффект обратим — если приложить к этим поверхностям электрическое напряжение, то кристалл соответственно растянется или сожмется. Таким образом, механические колебания преобразуются в переменное электрическое напряжение (пьезоприемник — прямой пьезоэффект), а переменное электрическое напряжение преобразуется в механические колебания (пьезоизлучатель — обратный пьезоэффект). [c.21]

Сахароза — диамагнит, ей присущ пьезоэлектрический эффект. Удельная магнитная восприимчивость сахарозы 0,57. Она мало гигроскопична, но при относительной влажности воздуха 90 % увлажняется. С увеличением содержания глюкозы и фруктозы гигроскопичность увеличивается. [c.39]

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]

К свойствам минералов, определяющим их электрический заряд, а следовательно, и разделение, относятся электропроводность, диэлектрическая проницаемость, электризация трением (трибоадгезионный эффект), контактный потенциал и пироэлектрический эффект. Кроме того, существуют пьезоэлектрический эффект и униполярная (детекторная) проводимость кристаллов, которые пока не используются в процессах обогащения. [c.22]

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]

Масс-чувствительные. Этот тип сенсоров основан на использовании пьезоэлеетрического эффекта. Сюда включают такие устройства, как поверхностные акустоволно-вые сенсоры (ПАВ-сенсоры), основанные на использовании пьезоэлектрического эффекта и особенно полезные в качестве газовых сенсоров. [c.710]

Пьезоэлектрический эффект - явление поляризации диэлектрика под воздействием механических напряжений (прямой пьезоэффект) или явление деформации диэлетрика под воздействием электрического поля, линейно зависящей от напряженности этого поля (обратный пьезоэффект). [c.399]

Пьезоэлектрические датчики основаны на принципе пьезоэлектрического эффекта, который заключается в том, что на некоторых кристаллах (кварц, турмалин, сегнетовая соль, титанат бария и др.) возникают электрические заряды при сжатии или растяжении. При этом получают так называемый прямой пьезоэффект в отличие от обратного пьезоэффекта, вызываемого изменением размеров кристалла под влиянием приложенного заряда. [c.84]

Ультразвук и его применение в промышленности (1958) -- [ c.11 , c.71 ]

Кристаллография (1976) -- [ c.64 , c.195 , c.208 , c.215 , c.251 , c.290 , c.292 , c.293 ]

Эмульсии (1972) -- [ c.46 ]

Основы общей химии Том 2 (1967) -- [ c.72 , c.73 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.564 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология