علم سرامیک

پيزوسراميك  :

 

سراميك­هاي پيزوالكتريك متعلق به گروه مواد فرو الكتريك هستند .مواد فروالكتريك موادي اند كه بدون آنكه در ميدان الكتريكي قرار بگيرند جهت مشخصي دارند.به اصطلاح خود پلاريزه هستند.

پيزوسراميك­هاي اصلي كه امروزه مورداستفاده قرار مي­كيرند ،تركيباتي از سرب ،تيتانيوم ، باريم  و زيركونيوم اند كه عبارتند از :

PbTiO3 – PbZro3  - BaTiO3

با اضافه كردن يون­هاي  Ni ،Bi ،Sb , Nb ,  به سراميك زيركونات-تيتانات(PZT) پيزو­هايي باويژگي­هاي مشخص و پارامترهاي دي­الكتريك دلخواه مي­توان ساخت كه اين مواد ديگر فروالكتريك نبوده و ساختار پارا الكتريك پيدامي­كنند.

سراميك هاي پيزو در فركانس ها و شكل هاي مختلف يافت مي شوند كه بر حسب نوع مواد و زاويه برش  وقطر برش فركانس هاي مختلفي ايجاد مي كنند كه اين سراميك ها معمولاً منحني فركانس تيزي دارند (Q بالادارند) ومدار معادلي به صورت زير دارند.

سراميك هاي پيزو در اشكال مختلف يافت مي شوند كه تفاوت آن ها در فركانس همچنين جهت تغيير شكل (پلاريزاسيون) در سه محور X و Y وZ  است.

معمولاً ولتاژي كه به پيزو اعمال مي شود با واحد  v/m  بيان مي شود كه معمولاً عددي در حد  ولت است.

 در دو سراميك پيزو (مثلاً به صورت رينگ) كه قطر حلقه داخل و حلقه خارج برابر دارند فركانس نوسان ضريبي از عكس قطر پيزو مي باشد(d) .

كه هر قدر قطر سراميك كمتر باشد فركانس بالاتري داشت .

در حالت كلي سراميك هاي پيزو از نظر مداري امپدانس بسيار بالايي دارند ولي در فركانس تشديد امپدانس آن ها به شدت افت مي كند بنابراين درايور بايد قابليت تامين جريان پيزو را داشته باشد.                  

 

سراميك هاي پيزو غير از فركانس اصلي خود هارمونيك هاي ديگري نيز وجود دارند به طور كلي مدار

معادل آن ها را مي توان به صورت زير در نظر گرفت كه در هر فركانس يكي از شاخه هاي مدار در مد تشديد قرار مي‌گيرد.