Piezokeramiska material har den unika egenskapen att kunna generera en elektrisk sp\u00e4nning n\u00e4r de uts\u00e4tts f\u00f6r mekanisk belastning, och vice versa \u2013 de kan deformeras n\u00e4r en elektrisk sp\u00e4nning appliceras. Denna effekt, k\u00e4nd som piezoelektricitet, m\u00f6jligg\u00f6rs genom materialets pol\u00e4ra struktur. Att f\u00f6rst\u00e5 hur poling och depoling p\u00e5verkar dessa material \u00e4r avg\u00f6rande f\u00f6r att kunna utnyttja deras fulla potential i olika till\u00e4mpningar.<\/p>\n
Poling \u00e4r den process som ger piezokeramiska material deras piezoelektriska egenskaper. I sitt ursprungliga tillst\u00e5nd \u00e4r de keramiska kristallkornen slumpm\u00e4ssigt orienterade, vilket resulterar i en noll nettopolarisation. F\u00f6r att inducera piezoelektricitet m\u00e5ste materialet uts\u00e4ttas f\u00f6r ett starkt elektriskt f\u00e4lt, vanligtvis vid en f\u00f6rh\u00f6jd temperatur. Detta f\u00e4lt tvingar de dipol\u00e4ra momenten i kristallkornen att orientera sig i f\u00e4ltets riktning. N\u00e4r f\u00e4ltet avl\u00e4gsnas och materialet kyls ner, beh\u00e5lls en kvarvarande polarisation, och materialet blir piezoelektriskt.<\/p>\n
Effektiviteten av polingprocessen p\u00e5verkas av flera faktorer, inklusive f\u00e4ltstyrka, temperatur och tid. En h\u00f6gre f\u00e4ltstyrka leder till en h\u00f6gre grad av polarisation, men kan ocks\u00e5 riskera att skada materialet. Temperaturen m\u00e5ste vara tillr\u00e4ckligt h\u00f6g f\u00f6r att m\u00f6jligg\u00f6ra dipolr\u00f6relse, men inte s\u00e5 h\u00f6g att materialet degraderas. Polningstiden m\u00e5ste ocks\u00e5 optimeras f\u00f6r att uppn\u00e5 \u00f6nskad polarisationsniv\u00e5.<\/p>\n
| Faktor<\/th>\n | Effekt p\u00e5 poling<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F\u00e4ltstyrka<\/td>\n | \u00d6kad f\u00e4ltstyrka ger h\u00f6gre polarisation, men risk f\u00f6r skador<\/td>\n<\/tr>\n | ||||||||
| Temperatur<\/td>\n | F\u00f6r h\u00f6g eller f\u00f6r l\u00e5g temperatur minskar effektiviteten<\/td>\n<\/tr>\n | ||||||||
| Polningstid<\/td>\n | L\u00e4ngre tid ger h\u00f6gre polarisation, upp till en gr\u00e4ns<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\nDepoling av piezokeramiska material<\/h3>\nDepoling \u00e4r den process d\u00e4r den inducerade polarisationen i ett piezokeramiskt material f\u00f6rsvinner eller minskar. Detta kan ske av flera anledningar, inklusive exponering f\u00f6r h\u00f6ga temperaturer, starka elektriska f\u00e4lt med motsatt polaritet, eller mekanisk belastning \u00f6ver en viss gr\u00e4ns. Depoling resulterar i en f\u00f6rs\u00e4mring eller f\u00f6rlust av materialets piezoelektriska egenskaper.<\/p>\n Mekanismer bakom depoling<\/h3>\nDepoling kan orsakas av omorientering av dipol\u00e4ra moment tillbaka till ett slumpm\u00e4ssigt tillst\u00e5nd. H\u00f6ga temperaturer ger dipolerna tillr\u00e4cklig energi f\u00f6r att \u00f6vervinna energibarri\u00e4ren som h\u00e5ller dem i den polerade riktningen. P\u00e5 liknande s\u00e4tt kan ett starkt elektriskt f\u00e4lt med motsatt polaritet tvinga dipolerna att omorientera sig. Mekanisk belastning kan ocks\u00e5 st\u00f6ra kristallstrukturen och d\u00e4rmed minska polarisationen.<\/p>\n
|