Piezomaterials

Koostis / struktuur

Erinev. Piesoefekti ilmutavad nii monokristallid (kvarts, liitiumniobaat) kui ka keraamilised materjalid ja plastid. Üheks levinumaks piesokeraamiliseks materjaliks on plii tsirkonaat-titanaat (Pb(Zr_xTi_1-x)O₃, PZT), heade piesoelektriliste omadustega plast on polüvinüül-dieenfluoriid ((-CH₂-CF₂-)_n, PVDF).

Omadused

Ilmutavad piesoefekti: mehhaanilise deformatsiooniga kaasneb elektriline polarisatsioon ja vastupidi.

Saamine

Erinevalt piesoelektrilistest monokristallidest (vt. Kvarts, Liitiumniobaat) vajab keraamika, mis kooneb erinevalt orienteeritud mikrokristallidest, materjalile makroskoopiliste piesoelektriliste omaduste andmiseks eritöötlust. See seisneb Curie temperatuurist kõrgemale kuumutatud materjali jahutatamises tugevas elektriväljas (i.k. poling). Sarnaselt tuleb töödelda ka piesoplaste.

Rakendused

Sensorites (rõhu-, heli-, sh. ultraheli) ja aktuaatorites, sh. mikro- ja nanotranslaatorites (nt. tunnel- ja aatomjõu mikroskoopides). Sagedusetalonidena (eriti kvarts).Süüteseadmetes elektrisädeme tekitamiseks (välgumihklid, gaaspliidi süütajad).

Näidised

E67.1. PZT silindrikesed, mida kasutatakse välgumihklites.

E67.2. Välgumihkel (katteta) ja selle löökmehhanism.

Demod, katsed

D67.1. Välgumihkli töö. Kokkusurutud vedru annab vabanedes löögi PZT silindrikesele, millel tekitatud elektriline pinge lööb läbi sädevahemiku (ja süütab gaasileegi – demoseadmes on gaasiballoon tühi).

Viited:

1. eFunda: Overview of Piezoelectricity [25.09.04]
2. Piezoelectricity – Wikipedia, the free encyclopedia [25.09.04]

Tänu: Rita Reima, Väino Sammelselg

Koostas: JK