Gốm áp điện là một trong những vật liệu được sử dụng nhiều nhất hiện nay cho các máy móc hiện đại ví dụ động cơ piezo. làm sạch bằng siêu âm, siêu âm đầu dò ……Gốm áp điện tạo ra Hiệu ứng áp điện(tiếng Anhlàpiezoelectric phenomena) làmột hiện tượng vật lýđược nhà khoáng vật họcngười Phápphát hiện đầu tiên vào năm 1817, sau đó được anh em nhàPierrevàJacques Curienghiên cứu chi tiết vào năm 1880.
1. Gốm áp điện là gì ?
Gốm áp điện là một vật liệu có thể chuyển đổi năng lượng điện và năng lượng cơ học qua lại với nhau và tạo ra hiệu ứng áp điện . bên cạnh đó vật liệu gốm có chức năng thông tin.Thạch anh cũng được coi là một vật liệu gốm áp điện, bởi thạch anh được cấu tạo bởi ba yếu tố PZT (chì Pb, zorconi, titan) có tính chất áp điện
2. Tính chất của gốm áp điện
Gốm áp điện có tính chất hóa học gần giống gốmGốm áp điện có tính chất áp điện , tính chất điện môi và gốm áp điện còn có khả năng đàn hồi
Đang xem: Pzt là gì
Đĩa gốm áp điện đàn hồi , biến dạng và phát điện
3. Thành phần gốm áp điện PZT
Gốm áp điện được cấu tạo bởi 3 yếu tố:cấu tạo bởi ba yếu tố PZT (chì Pb, zorconi, titan)“PZT” là dung dịch rắn của x mol PbZrO3 và (1 – x) mol PbTiO3, nó cũng đượcviết là Pb(Zrx,Ti1-x)O3Vật liệu gốm áp điện PZT có thành phần x nằm trong khoảng từ 0,49 ÷ 0,55 (vùng cận biênpha) có nhiều tính chất vật lý nổi bật: tại đó tồn tại đồng thời hai pha cấu trúc tứgiác và mặt thoi, nhiệt độ Quy-ri vào khoảng 370oC; tại đó hằng số điện môi ε/ε0, hệsố liên kết điện cơ bề mặt kp, các hệ số áp điện g, d, h, e,… đều đạt giá trị cực đạiVật liệu gốm áp điện có thành phần nằm xa biên pha có hệ số phẩm chất cơ Qm lớn và hằng sốđiện môi ε/ε0 thấp, trong đó phía pha tứ giác (giàu Ti) có ε/ε0 cao hơn so với phíapha mặt thoi (giàu Zr). Tuy vậy, ở bất cứ thành phần nào, tính chất áp điện của PZTthuần vẫn chưa đủ mạnh để có thể ứng dụng được. Nhằm nâng cao chất lượng củagốm PZT, tuỳ theo yêu cầu, người ta áp dụng nhiều biện pháp pha tạp, với các kiểupha tạp đồng hóa trị, pha tạp khác hóa trị hoặc pha tạp bằng các ô-xít phức. Tùytheo i-on pha tạp khác hóa trị, gốm PZT có thể có kp tăng (bị mềm hóa), hoặc có Qmtăng (cứng hóa) <127,130>Phương pháp pha tạp bằng các ô-xít phức cho phép ta chế tạo được vật liệu gốm cótính chất sắt điện và áp điện rất mạnh.
Xem thêm: Tải Game Scribble It ! – Free Download » Scribble It!
Xem thêm: Vrv Là Gì – Điều Hòa Trung Tâm
Đó là những vật liệu gốm áp điện nhiều thành phần, là hỗn hợp của PZT với 1, 2 hoặc 3 loại sắt điện “re-la-xo” (hay re-la-xo). Re-la-xo là loạisắt điện có chuyển pha nhòe, nó có hằng số điện môi lớn, các tính chất điện môi củachúng phụ thuộc mạnh vào tần số của trường ngoài, cũng có nghĩa là có sự tán sắcđiện môiRất nhiều pe-rov-skit phức có công thức Pb(B1,B2)O3 nhưPb2+(B2+1/2B6+1/2)O32-, Pb2+(B3+1/2B5+1/2)O32- hoặc Pb2+(B2+1/3B5+2/3)O32-… là nhữngre-la-xo. Một vật liệu là hỗn hợp của một re-la-xo với PZT hoặc PT cũng có tính rela-xo. Các vật liệu này có hiệu ứng áp điện mạnh (hệ số liên kết điện cơ kp có thểlớn hơn 0,60), hằng số điện môi lớn và nhiệt độ thiêu kết thấp nên chúng là đốitượng được quan tâm nghiên cứu và có nhiều ứng dụng thực tiễn, trong các ứngdụng công suấtTrong ứng dụng công suất, gốm áp điện đóng vai trò một phần tử dịch chuyển(kiểu động cơ, sử dụng hiệu ứng áp điện nghịch) hoặc một biến thế (trong biến thếáp điện, sử dụng cả hai hiệu ứng áp điện thuận và nghịch). Điều đó đòi hỏi vật liệuphải có khả năng đáp ứng yêu cầu biến đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ(và ngược lại) tại vùng tần số cộng hưởng điện cơ của nó với hiệu suất caoVật liệu gốm áp điện PZT + re-la-xo được quan tâm nghiên cứu đầu tiên trên thế giớilà PbZrO3-PbTiO3-Pb(Mn1/3Sb2/3)O3 (PZT-PMS). Nhiều nghiên cứu gốm áp điện 3thành phần đều cho thấy: các tổ hợp PbZrO3-PbTiO3-Pb(Mn1/3Sb2/3)O3 (PZT-PMS),PbZrO3-PbTiO3-Pb(Mn1/3Nb2/3)O3 (PZT-PMnN) là các vật liệu áp điện công suấtlớn <16-17,19,41,52-53,62,69,106,109,115,118-120,135>
4. Cách chế tạo gốm áp điện
Khi được phân cực, vật liệu gốm sắt điện trở thành vật liệu có cực và sở hữucác tính chất sắt điện và áp điện gần như những đơn tinh thể. Chúng được sử dụngthay thế cho các đơn tinh thể áp điện đắt tiền và khó chế tạo