Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНАТА-ТИТАНАТА СВИНЦА С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ТИТАНА

  Л. А. Дыкина , A.A. Панич , А. В. Скрылев, Ю. А. Проскорякова

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Данная статья посвящена твердым растворам на основе ЦТС как основы активных
  элементов для разовых импульсных источников энергии. В статье оценена генерирующая
  способность пьезокерамического материала на основе цирконата-титаната свинца с низ-
  ким содержанием титана (Zr/Ti 0,94/0,06 + 1 % Nb2O5) при его ударном нагружении.
  В таких материалах фазовый переход, индуцированный давлением (одноосным, импульс-
  ным гидростатическим или ударной волной), происходит из полярной сегнетоэлектриче-
  ской фазы в неполярную антисегнетоэлектрическую. Высвобождаемая энергия в этом
  случае на порядок выше, чем при пьезоэффекте. Мерой накопления электрического заряда
  является значение остаточной поляризации, пропорциональное электрической энергии,
  высвобождаемой при фазовом переходе. В ходе работы получены основные электрофизи-
  ческие параметры исследуемого материала: относительная диэлектрическая проницае-
  мость, тангенс угла диэлектрических потерь в слабых полях, пьезомодуль . Получен ряд
  численных значений остаточной поляризации исследуемого материала несколькими мето-
  дами: термической деполяризаций и ударным нагружением; рассчитана плотность накоп-
  ленной энергии как отношение остаточной поляризации к двум абсолютным диэлектриче-
  ским проницаемостям. Проведены оценка генерирующей способности исследуемого мате-
  риала и сравнительный анализ с промышленно выпускаемым пьезокерамическим материа-
  лом ЦТС-19. Установлено, что плотность накопленной энергии у исследуемого материала
  на два порядка выше, чем у ЦТС-19. Также стоит отметить, что индуцированный давле-
  нием фазовый переход из сегнетоэлектрической в антисегнетоэлектрическую фазу для
  материалов с низким содержанием титана происходит при значительно меньших давле-
  ниях, чем в материалах, находящихся вблизи морфотропной границы. Такое поведение обу-
  словлено тем, что энергии состояний сегнетоэлектрической и антисегнетоэлектрической
  фаз отличаются незначительно, поэтому достаточно относительно небольшого внешнего
  воздействия (давления или электрического поля), чтобы нарушить существующую ста-
  бильность и перевести пьезокерамику из одного фазового состояния в другое. Этот факт
  оказывает положительное влияние на генерирующую способность элементов, изготовлен-
  ных из исследуемого материала, так как при воздействии высокого давления происходит
  сильное снижение электрического сопротивления пьезокерамики, и значительная часть
  электрической энергии может рассеиваться в самом пьезоэлементе.