5.1.2压电材料的主要特性 (1)弹性常数(弹性模量) 压电体是弹性体,也服从胡克定律。由于压电体多 为三维物体,因此其弹性常数应该是由广义胡克定律决 定的。在不同的电学条件下,表现出不同的弹性模量。 ①短路弹性模量 在外电路电阻很小时,即相当于短路条件下测得的 弹性模量。 ②开路弹性模量 在外电路电阻很大时,即相当于开路条件下测得的 弹性模量
5.1.2 压电材料的主要特性 (1) 弹性常数(弹性模量) 压电体是弹性体,也服从胡克定律。由于压电体多 为三维物体,因此其弹性常数应该是由广义胡克定律决 定的。在不同的电学条件下,表现出不同的弹性模量。 ①短路弹性模量 在外电路电阻很小时,即相当于短路条件下测得的 弹性模量。 ②开路弹性模量 在外电路电阻很大时,即相当于开路条件下测得的 弹性模量
(2)压电常数 压力不太大时,由压力产生的电偶极矩大小与所加 应力成正比。 (3)介电常数 反映材料的介电性质(或极化性质),通常用ε表示。 当压电材料的电行为用电场强度E和电位移D作变量来描 述时,则有: D=E (5.3)
(2) 压电常数 压力不太大时,由压力产生的电偶极矩大小与所加 应力成正比。 (3) 介电常数 反映材料的介电性质(或极化性质),通常用ɛ表示。 当压电材料的电行为用电场强度E和电位移D作变量来描 述时,则有: D = εE (5.3)
(4)机电耦合系数K 综合反映压电体机械能与电能之间耦合关系的物理 量,定义为: K?=由逆压电效应转换的机械能 (逆压电效应) (5.5) 输入的电能 K2- 由正压电效应转换的电能 (正压电效应) (5.6) 输入的机械能 K是一个量纲为一的物理量,数值越大,表示压电材 料的压电耦合效应越强
(4) 机电耦合系数K 综合反映压电体机械能与电能之间耦合关系的物理 量,定义为: K是一个量纲为一的物理量,数值越大,表示压电材 料的压电耦合效应越强
5.1.3压电材料 ()压电晶体 1)石英 压电效应出现在x、y轴上,在z轴上无压电效应。 特点:压电性能稳定,内耗小,但K值不是很大。 石英晶体
5.1.3 压电材料 (1) 压电晶体 1) 石英 压电效应出现在x、y轴上,在z轴上无压电效应。 特点:压电性能稳定,内耗小,但K值不是很大。 石英晶体
2)含氢铁电晶体 铁电体:在一定的温度范围内具有自发极化,而且 自发极化方向可以因外电场方向反向而反向,晶体的这 种性质称为铁电性,具有铁电性的晶体称为铁电体。 应变S与极化强度P2呈直线关系。 有磷酸二氢铵(NH4H,PO4,简记为ADP)、磷酸二氢 钾(KHPO4,简记为KDP)、磷酸氢铅(PbHPO4,简记为 LHP)和磷酸氘铅(PbDPO4,简记为LDP)晶体等
2) 含氢铁电晶体 铁电体:在一定的温度范围内具有自发极化,而且 自发极化方向可以因外电场方向反向而反向,晶体的这 种性质称为铁电性,具有铁电性的晶体称为铁电体。 应变Sx与极化强度Px 2呈直线关系。 有磷酸二氢铵(NH4H2PO4,简记为ADP)、磷酸二氢 钾(KH2PO4,简记为KDP)、磷酸氢铅(PbHPO4,简记为 LHP)和磷酸氘铅( PbDPO4,简记为LDP)晶体等