Definities en terminologie - Zibo Yuhai Electronic Ceramic Co., Ltd.

Definities en terminologie

Piëzo-elektrisch keramiek is na het bakken samengesteld uit kleine korrels (kristallieten), die elk domeinen bevatten waarin de elektrische dipolen zijn uitgelijnd. Deze korrels en domeinen zijn willekeurig georiënteerd, dus de netto elektrische dipool is nul, dwz de keramiek vertoont geen piëzo-elektrische eigenschappen. De toepassing van een voldoende sterk DC-veld zal de domeinen in de veldrichting oriënteren, voor zover de oriëntatie van de kristalassen dit toelaat. Dit vermogen om de oriëntatie van de domeinen te veranderen en een netto polarisatie te bereiken wordt ferro-elektriciteit genoemd. Door polarisatie kan in ferro-elektrische keramiek een remanente polarisatie worden gecreëerd. Nadat het poolproces is voltooid, veroorzaakt een spanning met dezelfde polariteit als de poolspanning uitzetting langs de poolas en samentrekking loodrecht op de poolas. Druk- of trekkrachten die op het keramische element worden uitgeoefend, zullen een spanning opwekken.

Definities en terminologie

In piëzo-elektrische keramiek zijn materiaaleigenschappen afhankelijk van de richting van het aangelegde veld, verplaatsing, spanning en rek. Vandaar dat superscripts en subscripts die de richting aangeven, aan de symbolen worden toegevoegd. De polarisatierichting wordt in het algemeen aangeduid als de z-as van een orthogonaal kristallografisch systeem. De assen x, y en z worden respectievelijk weergegeven als 1, 2 en 3 richtingen en de afschuiving rond deze assen wordt weergegeven als 4, 5 en 6. Dit wordt schematisch weergegeven op de Symbolen en Terminoloy-grafiek. De verschillende piëzo-elektrische materiaalconstanten worden over het algemeen uitgedrukt met subscripts die deze notatie gebruiken. Naast het bovenstaande worden vlakke modi soms uitgedrukt met een subscript 'p'. Superscripts geven een constante mechanische of elektrische randvoorwaarde aan. Onderstaande tabel geeft een algemene beschrijving van de superscripts.

Parameter Symbool Staat
Spanning T Mechanisch vrij
Veld E Elektrische kortsluiting
Verplaatsing D Elektrisch open circuit

stam S Mechanisch geklemd

Curietemperatuur
De kristalstructuur van een materiaal verandert bij de Curie-temperatuur, Tc, van piëzo-elektrische (niet-symmetrische) naar een niet-piëzo-elektrische (symmetrische) vorm. Deze faseverandering gaat gepaard met een piek in de diëlektrische constante en een volledig verlies van alle piëzo-elektrische eigenschappen.

Tabel met symbolen
A Oppervlakte (m2)
c Stijfheidscoëfficiënt (N/m2)
C Capaciteit (F)
d Piëzo-elektrische ladingscoëfficiënt (C/N)
D-diameter (m)
f1, f2 -3dB punten van de resonantiefrequentie fr
fa Anti-resonantie frequentie (Hz)
fr Resonantiefrequentie (HZ)
g Piëzo-elektrische spanningscoëfficiënt (Vm/N)
k Koppelingsfactor
K Relatieve diëlektrische constante
L-lengte (m)
N Frequentieconstante (Hz*m)
Qm Mechanische Q-factor
s Elastische compliantie (m2/N)
T-dikte (m)
Tc Curie-temperatuur (oC)
B Breedte (m)
Y Young1s-modulus (N/m2)
Zm Minimale impedantie bij fr (ohm)
tan δ Dissipatiefactor
εo Permittiviteit van vrije ruimte (8.854x10-12F/m)
εT Permittiviteit (F/M)
ν Sonische snelheid (m/s)
ρ Dichtheid (kg/m3)
(E Poisson-ratio)