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超音波圧電気の製陶術の特徴

超音波圧電気の製陶術は圧電気の特性が付いている電子陶磁器材料のクラスである。ferroelectric部品を含んでいない典型的な圧電気の水晶からの主な違いはまた製陶術以来のferroelectric穀物である任意に方向づけられた穀物が付いている多結晶性総計、各々のferroelectric穀物の自発の分極のベクトル無秩序に方向づけられる構成する水晶段階主要なコンポーネントはすべてあることである。マクロスコピック圧電気の特性を表わす製陶術のためにそれは圧電気の製陶術で発射されなければならない。端の表面の合成の電極によって形作られ、の後で結合、それは分極の処置のための強いDCの電界の下に元の無秩序なオリエンテーションのそれぞれの分極のベクトルが電界の方向に沿って優先的に方向づけられるように、置かれる。電界が取り消された後分極の処置の後の圧電気の製陶術、ある特定のマクロスコピック残留磁気の分極は陶磁器にある特定の圧電気の特性があるように、保たれる。

誘電性および伸縮性がある特性:

圧電気の製陶術の誘電性の特性は通常比誘電率ε0によって表される外的な電界に陶磁器材料の応答のある程度を反映する。外的な電界が電界への誘電体の応答に使用するには余りにも大きくないとき、線形関係はできる:

圧電気の製陶術のために、Pは分極の強さである、ε0は真空の誘電率である、Eは電気感受性であり、Eは応用電界である。圧電気の陶磁器の部品の異なった使用に圧電気の製陶術の比誘電率のための異なった条件がある。例えば、圧電気の陶磁器のスピーカーのような可聴周波部品は高周波圧電気の陶磁器の部品は材料の小さい比誘電率を要求するが、陶磁器の大きい比誘電率を要求する。

圧電気の製陶術の伸縮性がある係数は製陶術の変形と応用力間の関係を反映する変数である。他のエラストマーのように、圧電気の陶磁器材料はHookeの法律に続く:cmnpqがエラストマーの伸縮性がある硬度の定数と呼ばれるXmn=cmnpqxmnpqは、X圧力であり、xは緊張である。圧電気ボディのために、圧電気が原因で、伸縮性がある係数の価値は電気境界条件と関連している。

圧電気の製陶術の圧電気:

圧電気の製陶術の最も大きい特徴は肯定的な圧電気および反対の圧電気を含む圧電気、である。肯定的な圧電気は誘電体の表面の反対の印が付いている縛られた充満の出現をもたらす、分極を引き起こす機械外力の行為の下である誘電体の肯定的なおよび負電荷の中心の相対的な変位を示す。外力が余りに大きくない場合では、電荷密度は方式に続く外力に比例している:

δが面電荷密度である一方、dは圧電気緊張定数であり、Tは抗張圧力である。逆に外的な電界が圧電気の誘電体に加えられるとき、誘電体の中の肯定的なおよび負電荷の中心は相対的な変位を経、分極され、変位により誘電体は変形する。この効果は反対の圧電気と呼ばれる。電界が非常に強くないとき、変形に方式に続く外的な電界との線形関係がある:

dtは反対の圧電気緊張定数である、d、Eのすなわち、置き換えられたマトリックスは応用電界であり、xは緊張である。圧電効果の強さは方式に続く、電気機械の連結係数Kによって表される水晶の伸縮性がある特性と誘電性の特性間のカップリングのある程度を反映する、:

u12が圧電気エネルギーである一方、u1は弾性エネルギーであり、u2は誘電性エネルギーである。

圧電気の特性の物理的なメカニズム:

分極された圧電気の陶磁器シートの2つの端は電極の表面で充満を、そう外の世界からの自由電荷の層吸着される区切てしまう。外圧Fが陶磁器シートに適用されるとき、排出はシートの両端に見られる。その一方で引っ張られれば、充満現象は起こる。この機械効果が電気効果に変形する現象は肯定的な圧電効果に属する。

さらに、圧電気の製陶術に自発の分極の特性があり、自発の分極は外的な電界の行為の下で変形させることができる。従って、外的な電界が圧電気の誘電体に加えられる場合、図に示すように変更は起こり、圧電気の陶磁器は変形する。但し圧電気の製陶術がなぜ変形するか、理由は自発の分極が適用されると同じ外的な電界、それが分極の強さを高めることと同等のときのである。分極の強さの増加は圧電気の陶磁器シートを分極の方向で細長くさせる。その一方で逆の電界が加えられれば、陶磁器シートは分極の方向に沿って短くする。電気効果による機械効果に変えられるこの現象は反対の圧電効果である。

他の特徴:

圧電気の製陶術に敏感な特徴があり、ソナー システム、天候の検出、遠隔測定工学の環境保護、家庭用電化製品、等で使用することができる電気的信号に非常に弱い機械振動を変えることができる。外力への圧電気の製陶術の感受性は彼らの翼をはためかしている飛行昆虫が引き起こす空気の妨害を感じることを可能に10メートル以上する。それを使用して圧電気の地震計を作ることは正確に地震の強度を測定し、地震の方位角そして間隔を示すことができる。これは圧電気の製陶術の大きい業績であると言われなければならない。

電界の行為の下の圧電気の製陶術の変形は非常に小さくない、最高で自身のサイズの以上1 10百万番目。この小さな変更を過少見積りしてはいけない。精密機械の制御および機械類、マイクロエレクトロニクスの技術、生物工学および他の分野は大きい利益である。

共鳴器およびフィルターのような周波数制御装置は通信設備の性能を定める主要部分である。圧電気の製陶術に明らかな利点がこの点である。それによい頻度安定性、高精度が、広い適当な周波数範囲、小型、湿気の吸収および長い生命ない。特に多重チャンネルの通信設備で、それは前の電磁石装置を見ることなく圧倒の問題に直面されてさせるanti-interference性能を改善でき。代わりとなる運命。