Большая Советская Энциклопедия (ПЬ)

Пьезоэлектри'ческая кера'мика, пьезокерамика, пьезоэлектрические материалы, получаемые методом керамической технологии из сегнетоэлектрических соединений (см. Сегнетоэлектрики). В процессе изготовления П. к. подвергают воздействию внешнего электрического поля, в результате чего в ней происходит ориентирование сегнетоэлектрических доменов и возникает остаточная поляризация. Изделия из П. к. обычно либо прессуют из порошкообразных масс, либо отливают из пластифицированных (шиликерных) масс (см. Керамика). Обжиг П. к. проводят при 1200—1350 °С. Перспективный метод подготовки исходных порошков — совместное химическое осаждение компонентов, позволяющее благодаря однородности состава повысить и стабилизировать пьезоэлектрические свойства керамики. П. к. применяется для изготовления излучателей и приёмников ультразвука, генераторов высокого напряжения и т.д.

  О свойствах П. к. см. в статьях Пьезоэлектрические материалы,Пьезоэлектричество.

  Лит.: Глозман И. А., Пьезокерамика, М., 1967; Смажевская Е. Г., Фельдман Н. Б., Пьезоэлектрическая керамика, М., 1971.

Пьезоэлектрические материалы

Пьезоэлектри'ческие материалы, кристаллические вещества с хорошо выраженными пьезоэлектрическими свойствами (см. Пьезоэлектричество), применяемые для изготовления электромеханических преобразователей: пьезоэлектрических резонаторов, пьезоэлектрических датчиков, излучателей и приёмников звука и др. Основными характеристиками П. м. являются: 1) коэффициент электромеханической связи  , где d —  пьезомодуль, Е — модуль упругости, e — диэлектрическая проницаемость (в анизотропных П. м. все эти и нижеследующие величины — тензорные); 2) величина k²Itgd, определяющая кпд преобразователя (d — угол диэлектрических потерь); 3) отношение механической мощности пьезоэлемента на резонансной частоте к квадрату напряжённости электрического поля в нём; определяется величиной (dE)²; 4)  и  определяют чувствительность приёмника звука соответственно в области резонанса и на низких частотах (с_зв — скорость звука в П. м.). В табл. приведены характеристики некоторых наиболее распространённых П. м. К П. м. в зависимости от назначения предъявляются специальные требования: высокая механическая и электрическая прочности, слабая температурная зависимость характеристик, высокая добротность, влагостойкость и т.д.

Основные характеристики наиболее распространенных пьезоэлектрических материалов при температуре 16—20 °С

	Плот- ность, r кг/м3	Ско- рость звука, Сзв, 103м/сек	Диэлект- рическая проницаемость, e	Пьезо- модуль, d, 1012 к/н	Тангенс угла диэлект- рических потерь, tg dx102	Коэф- фициент электро- механи- ческой связи k	k2/tgd	Примеча- ние
Кварц	2,6	5,47(11)	4,5(11)	2,31(11)	< 0,5	0,095	>0,4	срез x
Дегидрофосфат аммония (АДР)	1,8	5,27(33)	21,8	24(36)/2	< 1	0,3	>8	срез 45°
Сульфат лития	2,05	4,7(33)	10,3(22)	18,3(22)	< 1	0,37	>10	относите- льно оси z
Сегнетова соль	1,77	3,9(22)	250(11)	172(14)/2	> 5	0,67	<13	срез у
Сульфонодид сурьмы	5,2	1,5(33)	1000(33)		5—10	0,8(33)	9	срез 45° относите- льно оси x; вещество при T > 55 °С распада- ется
Пьезокерамика	Титанат бария (ТБ—1)	5,3		1500		2—3			данные фирмы Кливайт (США)
Титанат бария кальция ТБК—3)	5,4		1180		1,3; 4,0
Группа цирконата — титаната свинца ЦТС—23	7, 4		1100		0,75—2,0
ЦТБС—3	7,2		2300		1,2—2,0
ЦТСНВ—1	7,3		2200		1,9—9,5
PZT—5H	7,5		3400		2,0—3,0
PZT—8	7,6		1000		0,4—0,7

Примечание. Цифры в скобках у монокристаллов определяют индексы соответствующих тензорных характеристик, например: (36)/2 означает d₃₆. Для пьезокерамики верхние значения постоянных имеют индексы (11) или (31), а нижние (33), величины d₃₁ < 0, d₃₃ > . Значения tgd для кристаллов даны для поля < 0,05 кв/см; для пьезокерамики tgd даётся в интервале 0,05 кв/см lb E < 2 кв/см. Данные для отечественной пьезокерамики даны на основании ГОСТ 18 927—68.