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Definiciones y terminología

Las cerámicas piezoeléctricas, después de la cocción, se componen de pequeños granos (cristalitos), cada uno de los cuales contiene dominios en los que se alinean los dipolos eléctricos. Estos granos y dominios están orientados aleatoriamente, por lo que el dipolo eléctrico neto es cero, es decir, las cerámicas no exhiben propiedades piezoeléctricas. La aplicación de un campo de CC suficientemente fuerte orientará los dominios en la dirección del campo, tan cerca como lo permita la orientación de los ejes del cristal. Esta capacidad de cambiar la orientación de los dominios y lograr una polarización neta se denomina ferroelectricidad. Se puede crear una polarización remanente en cerámicas ferroeléctricas por polarización. Una vez que se completa el proceso de poling, un voltaje con la misma polaridad que el voltaje de poling provoca una expansión a lo largo del eje de poling y una contracción perpendicular al eje de poling. Las fuerzas de compresión o tracción aplicadas al elemento cerámico generarán un voltaje.


Definiciones y terminología

En las cerámicas piezoeléctricas, las características del material dependen de la dirección del campo aplicado, el desplazamiento, la tensión y la deformación. Por lo tanto, se agregan a los símbolos superíndices y subíndices que indican la dirección. La dirección de polarización generalmente se designa como el eje z de un sistema cristalográfico ortogonal. Los ejes x, y y z se representan respectivamente como 1, 2 y 3 direcciones y la cizalladura alrededor de estos ejes se representa como 4, 5 y 6. Esto se muestra esquemáticamente en la Tabla de símbolos y terminología. Las diversas constantes de material piezoeléctrico generalmente se expresan con subíndices usando esta notación. Además de lo anterior, los modos planos a veces se expresan con un subíndice 'p'. Los superíndices indican una condición de contorno mecánica o eléctrica constante. La siguiente tabla ofrece una descripción general de los superíndices.

Parámetro Símbolo Condición
Estrés T Mecánicamente libre
Campo mi Cortocircuito electrico
Desplazamiento D Circuito eléctrico abierto

Presion S Sujetado mecánicamente



Temperatura curie
La estructura cristalina de un material cambia a la temperatura de Curie, Tc, de piezoeléctrica (no simétrica) a no piezoeléctrica (simétrica). Este cambio de fase va acompañado de un pico en la constante dieléctrica y una pérdida completa de todas las propiedades piezoeléctricas.

Tabla de símbolos
A Superficie (m2)
c Coeficiente de rigidez (N / m2)
C Capacitancia (F)
d Coeficiente de carga piezoeléctrica (C / N)
D Diámetro (m)
f1, f2 -3dB puntos de la frecuencia de resonancia fr
fa Frecuencia de antirresonancia (Hz)
fr Frecuencia de resonancia (HZ)
g Coeficiente de voltaje piezoeléctrico (Vm / N)
k Factor de acoplamiento
K Constante dieléctrica relativa
L Longitud (m)
N Constante de frecuencia (Hz * m)
Qm Factor Q mecánico
s Cumplimiento elástico (m2 / N)
T Espesor (m)
Tc temperatura de Curie (oC)
W Ancho (m)
Y Módulo de Young1s (N / m2)
Zm Impedancia mínima a fr (ohmios)
tan δ Factor de disipación
εo Permitividad de espacio libre (8.854x10-12F / m)
εT Permitividad (F / M)
ν Velocidad sónica (m / s)
ρ Densidad (kg / m3)
σE Razón de Poisson

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Sun Zhaohai

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