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Zibo Yuhai Electronic Ceramic Co., Ltd.

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Definitionen und Terminologie

Piezoelektrische Keramiken bestehen nach dem Brennen aus kleinen Körnern (Kristalliten), die jeweils Domänen enthalten, in denen die elektrischen Dipole ausgerichtet sind. Diese Körner und Domänen sind zufällig orientiert, so dass der elektrische Nettodipol Null ist, dh die Keramiken zeigen keine piezoelektrischen Eigenschaften. Das Anlegen eines ausreichend starken Gleichstromfeldes richtet die Domänen in der Feldrichtung aus, so gut es die Orientierung der Kristallachsen erlaubt. Diese Fähigkeit, die Ausrichtung der Domänen zu ändern und eine Nettopolarisation zu erreichen, wird als Ferroelektrizität bezeichnet. In ferroelektrischen Keramiken kann durch Polarisation eine remanente Polarisation erzeugt werden. Nachdem der Polungsprozess abgeschlossen ist, bewirkt eine Spannung mit derselben Polarität wie die Polungsspannung eine Expansion entlang der Polungsachse und eine Kontraktion senkrecht zur Polungsachse. Druck- oder Zugkräfte, die auf das keramische Element wirken, erzeugen eine Spannung.


Definitionen und Terminologie

In der piezoelektrischen Keramik hängen die Materialeigenschaften von der Richtung des angelegten Feldes, der Verschiebung, der Spannung und der Dehnung ab. Daher werden den Symbolen Hoch- und Tiefsignale hinzugefügt, die die Richtung angeben. Die Polarisationsrichtung wird im Allgemeinen als die z-Achse eines orthogonalen kristallographischen Systems bezeichnet. Die Achsen x, y und z sind jeweils als 1, 2 und 3 Richtungen dargestellt und die Scherung um diese Achsen ist als 4, 5 und 6 dargestellt. Dies ist schematisch in der Symbol- und Terminoloy-Tabelle dargestellt. Die verschiedenen piezoelektrischen Materialkonstanten werden im Allgemeinen durch diese Notation in Indizes ausgedrückt. Zusätzlich zu den obigen Ausführungen werden planare Modi manchmal mit einem Index 'p' ausgedrückt. Hochgestellte Zeichen zeigen eine konstante mechanische oder elektrische Randbedingung an. Die folgende Tabelle enthält eine allgemeine Beschreibung der hochgestellten Zeichen.

Parameter Symbol Bedingung
Stress T Mechanisch frei
Feld E Elektrischer Kurzschluss
Verschiebung D Elektrische Unterbrechung

Belastung S Mechanisch geklammert



Curie-Temperatur
Die Kristallstruktur eines Materials ändert sich bei der Curie-Temperatur Tc von piezoelektrischer (nicht symmetrischer) in eine nicht piezoelektrische (symmetrische) Form. Diese Phasenänderung wird von einer Spitze der Dielektrizitätskonstante und einem vollständigen Verlust aller piezoelektrischen Eigenschaften begleitet.

Tabelle der Symbole
A Fläche (m2)
c Steifigkeitskoeffizient (N / m2)
C Kapazität (F)
d Piezoelektrischer Ladungskoeffizient (C / N)
D Durchmesser (m)
f1, f2 -3dB Punkte von der Resonanzfrequenz fr
fa Antiresonanzfrequenz (Hz)
fr Resonanzfrequenz (HZ)
g Piezoelektrischer Spannungskoeffizient (Vm / N)
k Kopplungsfaktor
K Relative Dielektrizitätskonstante
L Länge (m)
N Frequenzkonstante (Hz * m)
Qm Mechanischer Q-Faktor
s Elastizitätskonformität (m2 / N)
T Dicke (m)
Tc-Curie-Temperatur (oC)
W Breite (m)
Y Young1s Modul (N / m2)
Zm Mindestimpedanz bei fr (Ohm)
tan δ Verlustfaktor
Permittivität des freien Raumes (8.854x10-12F / m)
εT Permittivität (F / M)
v Schallgeschwindigkeit (m / s)
ρ Dichte (kg / m3)
σE Poisson-Verhältnis

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