Piesoelektrilise keraamika põhimõte ja toote rakendamine
Piesoelektriline keraamika on funktsionaalne keraamiline materjal, mis võib teisendada mehaanilise energia ja elektrienergia üksteiseks - piesoelektriline efekt. Lisaks piesoelektrilisusele on piesoelektrilisel keraamias ka dielektrilised omadused, elastsus jne. Neid on laialdaselt kasutatud meditsiinilises kuvamises, ultraheli amplituudvarrastes, ultraheli muundurites, ultrahelimootorites jne. Positiivsed ja negatiivsed laengukeskused mehaanilise stressi all, mille tulemuseks on polarisatsioon ja vastasküljed sidunud laengud materjali mõlema otsa pindadele, mida nimetatakse piesoelektriliseks efektiks. Neil on tundlikud omadused ja neid kasutatakse peamiselt ultraheli muundurite, veealuste akustiliste muundurite, elektroaakustiliste muundurite, keraamiliste filtrite, keraamiliste trafode, keraamiliste sagedusdetektorite, kõrgepinge generaatori, infrapunade detektori, pinna akustiliste laineseadmete, elektro-optiliste seadmete tootmisel, keraamilistest detektoritest, keraamilistest detektoritest, keraamilistest detektoritest, keraamilistest detektoritest, keraamilistest detektoritest, keraamilistest detektoritest, pind süüteseadmed ja piesoelektrilised güroskoobid
Piesoelektriline keraamika on teatud tüüpi elektrooniline keraamikamaterjal, millel on piesoelektrilised omadused. Piesoelektriliste keraamiliste materjalide põhikomponent on ferroelektrilised terad, mida polariseeritakse tugev alalisvoolu elektriväljaga, et optimeerida algselt korrastamata ferroelektriliste terade polarisatsioonivektorite piki elektrivälja suunas. Pärast polarisatsiooni töötlemist säilitab piesoelektriline keraamika pärast elektrivälja tühistamist teatava makroskoopilise jäägi polarisatsiooni tugevuse, omades seega teatud piesoelektrilisi omadusi.
Lihtsamalt öeldes viitavad piesoelektrilised omadused mehaanilise ja elektrienergia teisendamiseks üksteiseks teisendamise võimele. Keskkonna deformatsioon, mis on põhjustatud jõu toimest, mille tulemuseks on söötme pinna elektrifitseerimine, kuulub positiivse piesoelektrilise efekti juurde. Vastupidiselt, kui meediumile rakendatakse teatud ergastusvälja, toimub see mehaanilise deformatsiooni, mida nimetatakse pöördvõrdelise piesoelektrilise efektina. Piesoelektrilise keraamika piesoelektrilist toimet on teadlased rakendanud erinevates valdkondades, mis on tihedalt seotud inimeluga, et saavutada selliseid funktsioone nagu energia muundamine, sensorid, juhtimine, sageduskontroll jne, kasutades piesoelektriliste keraamika positiivseid piesoelektrilisi mõjusid, piezoelektrilisi immikatereid, piezoelektrilisi immikateid Pommide detonaatoreid ja muid seadmeid saab teha. Näiteks kasutavad igapäevaelus levinud elektroonilised tugimehed piesoelektrilise keraamika omadust mehaanilise energia muundamiseks elektrienergiaks. Veelgi enam, piesoelektrilise keraamika tundliku olemuse tõttu saavad nad muuta äärmiselt nõrga mehaanilised vibratsiooni elektrilisteks signaalideks, mida saab kasutada sellistes põldudes nagu sonar, meteoroloogiline tuvastamine, kaugseire ja keskkonnakaitse. Kui piesoelektrilisi keraamikat kasutatakse piesoelektriliste seismomeetrite valmistamiseks, saavad nad täpselt mõõta maavärinate intensiivsust ja näidata maavärinate suunda ja kaugust. Piesoelektrilisel keraamikal pole mitte ainult ainulaadseid piesoelektrilisi omadusi, vaid näitavad ka eeliseid nagu hea sageduse stabiilsus, suur täpsus, kõrge sekkumisvastane võime ja lai sagedusvahemik, kui seda kasutatakse sageduskontrolliseadmetes, näiteks resonaatorid ja filtrid.
Piesoelektrilisel keraamikas on lai valik rakendusi, sealhulgas ultraheli muundurid. Ultraheli muundur on seade, mis kasutab piesoelektrilise keraamika pöördvõrdelist piesoelektrilist toimet sisendi kõrgsagedusliku elektrienergia muundamiseks mehaaniliseks võimsuseks (ultrahelilained) ja edastama mehaanilise võimsuse. Selle põhikomponent on piesoelektriline keraamika, mida saab muuta kuju ja spetsifikatsioonidena, et kohaneda erinevate ultraheli muundurite erinevate töövormide ja sagedusnõuetega.
