Piezoelektromos kvarc - dielektromos tulajdonságokkal
Mert piezoelectrics közé dielektrikumokon amelyek kifejezett piezoelektromos hatás.
Piezoelektromos hatás (rövidítve piezoelektromos hatás) figyelhető meg a anizotrop dielektrikumok, előnyösen a kristályok néhány anyag, amelynek egy bizonyos, kellően alacsony szimmetria. Piezoelektromos kristály lehet nincs központja szimmetria, és miután egy úgynevezett poláris irányban (tengely irányában). Piezoelektromos is rendelkeznek bizonyos polikristályos dielektrikumok egy rendezett struktúra (textúra), mint például a kerámia anyagok és polimerek.
Külső mechanikai erők különösen irányban a piezoelektromos kristály, ami nem csak a mechanikai feszültségek és terhelések (mint minden szilárd anyag), hanem az elektromos polarizáció, és így, a megjelenése annak felületei társított elektromos töltést ellentétes előjelű. Amikor az irányt a mechanikai erők az ellenkező irányba ellentétes polarizációs hátba jeleket. Ezt a jelenséget nevezzük a közvetlen piezoelektromos hatás. Piezoelektromos hatás reverzibilis. Amikor az irányt az elektromos mező megfordul, illetve megváltozott az ellenkező irányba, a stressz és a törzs. Ezt a jelenséget nevezik az inverz piezoelektromos hatás.
Előre és fordított piezoelektromos lineáris és által leírt lineáris függés összekötő elektromos polarizáció P mechanikai feszültség. P = d
Ez a kapcsolat az úgynevezett egyenlet közvetlen piezoelektromos hatás. Az arányossági tényező az úgynevezett piezoelektromos modulusa d (piezomodulus), és ez az intézkedés a piezoelektromos hatás. Fordított piezoelektromos által leírt függőség: r = dE
ahol R - törzs; E - elektromos mező. Piezomodulus d és visszirányú hatások ugyanaz a jelentése.
A polarizációs irányát egybeeshet az irányt a stressz vagy szöget zárnak vele. Amikor a véletlen a irányok a polarizáció és a piezoelektromos törzs úgynevezett hosszirányú, és amikor merőleges minden helyen - kereszt. Az érintős feszültségeket figyelembe merőlegesen arra a síkra, amelyben az üzemi feszültség.
Jelenleg több mint ezer anyagok piezoelektromos tulajdonságokkal rendelkeznek, beleértve - minden ferroelectrics. Gyakorlati alkalmazás pezotehnike egy korlátozott körét anyagokat. Közülük az egyik legfontosabb hely veszi monokristályos kvarc.
Quartz - széles körben elterjedt a természetben előforduló ásvány, az egyik leginkább kemény ásványi nagy kémiai ellenállást.
Külső formája természetes kvarckristályok nagyon változatosak. A leggyakoribb formája a kombináció a hexagonális prizmák és rhombohedrons (piramis arcokat). Prism arc kiterjed az alapja a kristály, és egy vízszintes felületre árnyékolás.
Alkalmas egy piezoelektromos kvarc berendezés megtalálható a természetben, a kristályos formában, ezek fragmensei és lekerekített kavics. Szín a színtelen, átlátszó (csillogó) fekete (Morion).
Jellemzően, a természetes kvarc kristályok tartalmazhatnak különböző hibák csökkenti azok értékét. Között a hibák közé tartozik a befogadás külföldi ásványok (rutil klorit), repedések, buborékok, fantomok, kék tűk és platted társaik.
Quartz - a legfontosabb piezoelektromos kristály, amely széles körben használatosak a tudomány és a technológia miatt kiváló mechanikai és elektromos tulajdonságait. A szokásos hőmérsékleten és nyomáson felmerült a kvarc úgynevezett - módosítása. Crystal - kvarc (. 1. ábra) kifejezés trigonális rendszer, és három kettős szimmetriatengelye, ábrán feltüntetett. 1-től.
Ezek a sarki tengely a kristály. Mindegyikük köti össze a szemközti de egyenlőtlen bordák hatszögletű hasáb. Ellentmondó ezek a bordák látható abból a tényből, hogy a szélei egyikük mellett a kis arc, az ábra szerint az A és B betűk, míg a másik szabad élei nincsenek ilyen él. A negyedik tengely a szimmetria tengelye a harmadik rend. Úgy hívják az optikai tengely, mint a forgatás a kristály tengelye körül bármilyen szögben nincs hatással a fény terjedési a kristályban. Mechanikai hatással a kvarckristály ellentétes elektromos töltésű jelennek meg a végén a sarki tengely.
A hőmérséklet 200 ° C piezoelektromos tulajdonságai kvarc szinte független a hőmérséklettől. A további növekedés a piezoelektromos hatás lassan csökken a hőmérséklet. A 576 ° C-on, kvarc fázisváltozáson megy, és válik-módosítást. -kvartsa kristályok tartozik a hexagonális rendszer, mert a piezoelektromos jelenség bennük nem figyelhető meg. Amikor mérsékelte a kezdeti fordított szerkezete kvarc hőmérsékletet csökkentjük, és ez a csökkenés megy végbe a hőmérsékletet némileg alacsonyabb, mint az eredeti (hiszterézis).
A piezoelektromos tulajdonságai kvarc széles körben használják a szakmában stabilizálására és szűrése rádiófrekvenciák, generáló ultrahangos rezgések és mérésére mechanikus mennyiségek (piezometry).