El polarímetro de alta tensión de cerámica piezoeléctrica ordena sus dominios internos a lo largo de la dirección del campo eléctrico aplicando un campo eléctrico de corriente continua, dando así propiedades piezoeléctricas al material. Antes de la polarización de la cerámica piezoeléctrica, la dirección de polarización espontánea en cada grano se distribuye aleatoriamente, lo que resulta en la ausencia de efecto piezoeléctrico general del material. Al aplicar un alto voltaje y controlar los parámetros de temperatura y tiempo, el polarímetro obliga a los campos eléctricos a alinearse en la dirección del campo eléctrico, formando una estructura de dominio único, para que el material obtenga propiedades piezoeléctricas macroscópicas. Este equipo es ampliamente utilizado en sensores ultrasónicos, equipos acústicos / electroacústicos submarinos, imágenes médicas, sensores y otros campos que requieren materiales piezoeléctricos. ¿ sí?
La cerámica piezoeléctrica en sí no tiene propiedades piezoeléctricas y necesita ser polarizada artificialmente para lograr la disposición direccional de los dominios. Su mecanismo central es aplicar un campo eléctrico de corriente continua de intensidad suficiente (generalmente 3 - 5kv / mm) en ambos extremos de la muestra cerámica y cooperar con una temperatura específica y un tiempo de aislamiento térmico para obligar a los campos eléctricos originalmente desordenados a alinearse en la dirección del campo eléctrico. Después de la finalización de la polarización, el campo eléctrico externo se elimina, y debido a la fuerza de recuperación, como el estrés interno, el dominio no puede restaurar completamente el Estado desordenado, formando una intensidad de polarización residual no cero, que es la fuente del efecto piezoeléctrico.
El polarímetro de alta tensión de cerámica piezoeléctrica es un dispositivo utilizado para el tratamiento de polarización de materiales cerámicos piezoeléctricos. su función central es hacer que los campos eléctricos en el interior de la cerámica piezoeléctrica estén dispuestos direccionalmente a lo largo de la dirección del campo eléctrico mediante la aplicación de un campo eléctrico de corriente continua de alta tensión, dando así propiedades piezoeléctricas al material.
El proceso de polarización de la cerámica piezoeléctrica se basa en el principio de polarización dieléctrica. Cuando no hay un campo eléctrico externo, la dirección de los dominios eléctricos (pequeñas áreas con la misma dirección de polarización espontánea) en el interior de la cerámica es caótica, el efecto de polarización se compensa entre sí y el material en su conjunto no muestra propiedades piezoeléctricas. Cuando se aplica un campo eléctrico de corriente continua lo suficientemente fuerte, la dirección del dominio gira y tiende a ser consistente con la dirección del campo eléctrico externo. Después de que la intensidad del campo eléctrico externo alcanza la saturación, se retira el campo eléctrico, la dirección del dominio se mantiene básicamente sin cambios, y el material obtiene la intensidad de polarización residual, por lo que tiene características piezoeléctricas.
Según los diferentes escenarios de aplicación, los métodos de polarización se dividen principalmente en tres categorías:
Polarización del baño de aceite: las muestras se sumergen en aceite de silicona aislado para la polarización, y el campo eléctrico se distribuye uniformemente, lo que es adecuado para el procesamiento por lotes de cerámica a granel, como altavoces y componentes de sensores;
Polarización de la corona: campo eléctrico desigual producido a través de la descarga de la corona, adecuado para la polarización superficial de materiales de película delgada;
Polarización al vacío: polarización en un ambiente de vacío para evitar interferencias de ionización del aire, comúnmente utilizada en componentes piezoeléctricos de alta precisión (como sensores aeroespaciales).