Пьезоэлектрический эффект в керамических материалах

 пьезоэлектрический эффектбыл обнаружен Жаком и Пьером Кюри в 1880 году. Они обнаружили, что если некоторые кристаллы подвергались механическому напряжению, они становились электрически поляризованными, а степень поляризации была пропорциональна приложенному напряжению. Кюри также обнаружили, что эти же материалы деформировались, когда подвергались воздействию электрического поля. Это стало известно как обратный пьезоэлектрический эффект.

пьезоэлектрический эффект проявляется рядом природных кристаллов, например кварца, турмалина и тартрата натрия-калия, и они использовались в течение многих лет в качестве электромеханического преобразователя. Чтобы кристалл обладал пьезоэлектрическим эффектом, его структура не должна иметь центра симметрии. Напряжение (растягивающее или сжимающее), приложенное к такому кристаллу, изменит разделение между положительными и отрицательными точками заряда в каждой элементарной ячейке, что приведет к полной поляризации на поверхности кристалла. Эффект является практически линейным, то есть поляризация изменяется непосредственно в зависимости от приложенного напряжения и зависит от направления, так что напряжения сжатия и растяжения будут создавать электрические поля и, следовательно, напряжение противоположной полярности. Это также взаимно, так что если пьезоэлектрический керамический кристалл подвергается воздействию электрического поля, оно будет испытывать упругую деформацию, вызывающую увеличение или уменьшение его длины в соответствии с полярностью поля.подводный акустический преобразователь