Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.3.Właściwościmateriałówpiezoelektrycznych
45
Warunkiemkoniecznymwystąpieniaefektupiezoelektrycznegojestanizotropia
kryształu.Graficznewyjaśnienietegozjawiskaprzedstawiononarysunku2.15.
Rys.2.15.Możliwośćwystąpieniaefektupiezoelektrycznego:a)symetriacentralna–brakefektu
piezoelektrycznego;b)polaryzacjarównoległadokierunkudziałaniasiłyF;c)polaryzacjaprosto-
padładokierunkusiłyF
Materiałypiezoelektrycznemożnapodzielićna:naturalnekryształypiezoelek-
tryczne(takiejaknp.kwarcSiO
2
),polaryzowanepiezoelektrykiceramiczne(zwane
ferroelektrykami)jaknp.tytanianbaru(BaTiO
3
)ijegopochodne,orazmateriały
polimerowe.
2.3.2.Materiałypiezoelektryczneceramiczne
Pomimoróżnicwbudowienaturalnychkryształówpiezoelektrycznychiferroelektry-
kównajczęściejzaliczasięjedogrupymateriałówpiezoelektrycznychceramicznych.
Najpopularniejszympośródtaksklasyfikowanychpiezoelektrykówjestkwarc-ze
względunajegowłaściwościiszerokiezastosowanie.Dlategonajegoprzykładzie
zostanąrozpatrzonezasadyopisuzjawiskapiezoelektrycznego.
IntensywnośćefektupiezoelektrycznegoopisujewektorpolaryzacjiP:
P=Pxx+Pyy+Pzz,
(2.29)
gdziex,y,z-odpowiadająkonwencjonalnemuukładowiortogonalnemu,związanemu
zosiamikryształu.
Rozpatrującnaprężeniaosioweooraznaprężenieścinająceτ,możnanapisać:
Pxx=d11
s
xx+d12
s
yy+d13
s
zz+d14
t
yz+d15
t
zx+d16
t
xy,
Pyy=d21
s
xx+d22
s
yy+d23
s
zz+d24
t
yz+d25
t
zx+d26
t
xy,
Pzz=d31
s
xx+d32
s
yy+d33
s
zz+d34
t
yz+d35
t
zx+d36
t
xy,
(2.30)
gdzie:d
mn
-współczynnikipiezoelektryczne(nazywanemodułamipiezoelektrycznymi).
Indeksy1-6odnosząsiędotrzechosikryształux,y,z(rys.2.16).
