Строение и свойства материалов
Способы изготовления сегнетоэлектрических покрытий и пьезоэлектрических устройств. Применение сегнетоэлектриков и пьезоэлектриков. Изучение свойств ферромагнетиков. Пьезоэлектрический эффект в кристаллах. Механизм переориентации вектора поляризации.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2013 |
| Размер файла | 3,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рис. 17. Шаговый двигатель с червячной передачей
Двигатель "стик-слип".
Пьезоэлектрическая трубка используется для улучшения позиционирования и получения ударной волны, которая приводит к грубому перемещению.
Рис. 18. Двигатель «стик-слип»
Двигатель с ударным механизмом.
Принцип действия: используется трение покоя и сила удара, которая появляется из-за быстрой деформации пьезоэлемента.
Первоначально пьезоэлемент быстро при помощи напряжения растягивают, генерируя таким образом большую инерционную ударную силу, из-за чего тело перемещается противоположно трению покоя. Затем пьезоэлемент медленно сжимают, используя напряжение, с противоположным первоначальному знаком. Последний этап: резкая остановка, которая перемещает тело ещё дальше.
Рис. 19. Двигатель с ударным механизмом
Пьезоэлектрические резонансные устройства.
Пьезоэлектрический слой служит для получения резонанса целой балки, диафрагмы или микроперемычки. Применяется в гироскопах, микровесах, микронасосах. [8]
Рис. 20. Пьезоэлектрические резонансные устройства
Пьезоэлектрик в организме человека
Тяжелые басы, которые так часто можно услышать в современной музыке, например, в хип-хопе и рэпе, можно использовать для питания сенсоров, используемых в медицине.
При лечении и профилактике некоторых болезней современная медицина прибегает к внедрению в организм больного микроскопических сенсоров. Профессор Бэбак Зайаля со своей группой ученых выяснили, что колебания низкой частоты способны выполнять функцию питания датчиков в теле человека. Чтобы понять принцип работы достаточно вспомнить, как тяжелые басы, доносящиеся из мощного сабвуфера, отдаются в груди.
Миниатюрное устройство созданное учеными содержит в себе механические и электронные компоненты, а также специальный рычаг маленького размера, который выполнен из твердого раствора титаната и цирконата свинца (ЦТС). Этот материал обладает свойством пьезоэлектрика и способен фиксировать изменяющееся давление. Вступая в резонанс с акустическими волнами в 200-500 Гц, рычажок сильно колеблется. Свойства пьезоэлектрических материалов таковы, что их деформация генерирует электричество, которое в данном случае аккумулируется на конденсаторе очень малых размеров. Накопленное электричество расходуется на поддержание работы устройства.
Акустические волны низкой частоты легко проникают через ткани человеческого тела. В прототипе устройства, которое было создано во время исследований, волны, достигая специальной улавливающей их антенны, дают питание элементарному датчику давления. Данные, получаемые с помощью этого датчика, на радиочастоте передаются приемнику. Энергии, которую вырабатывает прототип, хватает на то, чтобы приемник располагался в нескольких сантиметрах от тела человека.
Так, с разработанным устройством, достаточно только поднести к телу больного приемник, чтобы узнать каково давление мочи в мочевом пузыре или крови в сосудах. Мониторинг за состоянием пациента значительно облегчается. Когда придет время подзарядки, достаточно будет прослушивания любимо музыкального альбома, где имеются сильные басы. Самым энергоемким, по сравнению с другими жанрами, в экспериментах ученых оказался рэп. Можно обойтись и без музыки, ограничиваясь басовым тоном, но это, слишком скучно.
Рис. 21. Пьезоэлектрик в теле человека
Список использованной литературы
1. Игнатенко П.И., Иваницын Н.П. Физика материалов, Донецк: Дон. гос. университет, 1999. с. 171-175.
2. “Электротехнические материалы” Ю.В. Корицкий, Москва, 1968 г.
3. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. Смоленский Т.А., Боков В.А., Крайник Н.Н., Пасынков Р.Е., Шур М.С. изд-во «Наука», М, 1979.
4. Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. -- М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А.М. Прохоров. 1988.
5. Сегнетоэлектрики и ферромагнетики (Сборник статей. П.П. Пугачевич и др.) Калинин, 1973.
6. Общество с ограниченной ответственностью "Завод высоковольтных электронных компонентов "Прогресс" http://www.zvekprogress.com.
7. Тема: Электрическое поле | Урок: Физика Презентация: Электрическое поле в диэлектриках //900igr.net/prezentatsii/fizika/Dielektrik/029-Svojstva-segnetoelektrikov-silno-zavisjat-ot-temperatury.html.
8. Лацапнёв Евгений, Яшин К.Д. mems@tut.by Кафедра "Интеллектуальные системы". БНТУ. http://micromachine.narod.ru/pt.htm.
9. Фельдман Н.Б. Пьезоэлектрическая керамика. - М.: 1971 г.
10. Пьезоэлктрическое приборостроение / А.В. Гориш, В.П. Дудкевич, М.Ф. Куприянов и др. T.1 Физика сегнетоэлектрической керамики. - М.: ИПРЖП, 1999-368 с.
11. Шермергор Т.Д., Стрельцова Н.Н. Пленочные пьезоэлектрики. - М.: Радио и связь, 1986. - 136 с.
12. Хафнер Е., Блюэр. Кварцевые резонаторы с малым старением. ТИИЭР. 1968, т.56, N 3, c. 51-75).
13. Besson R.J., Peier U.R., Further Advances on BVA, Quartz Resonators, Proc. 34, AFCS, 1980, pp. 175-182.
14. Ефремов О.Н. Влияние остаточных газов на стабильность частоты вакуумных кварцевых резонаторов. Автореферат диссертации на соискание уч. ст. к.т.н., М., 1985.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Пьезоэлектрический эффект в кристаллах. Диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект. Прямой и обратный эффект пьезоэлектриков. Сжатие пьезо-электрической пластинки. Основные виды поликристаллических пьезоэлектриков. Основные свойства пьезоэлектриков.
презентация [582,4 K], добавлен 14.11.2016Понятие кристаллической (пространственной) решетки. Кристаллическая структура эффекта. Области применения промышленных пьезопленок. Обратный пьезоэлектрический эффект. Использование пьезоэлектрических кристаллов для получения электрической энергии.
курсовая работа [833,1 K], добавлен 14.04.2014Исследование диэлектрических свойств сегнетоэлектриков в зависимости от напряженности внешнего электрического поля и температуры осциллографическим методом. Определение и основные группы сегнетоэлектриков, их особые свойства и способы измерений.
лабораторная работа [630,9 K], добавлен 04.06.2009Характеристика кристаллической структуры оксида титана с точки зрения кристаллографических и кристаллофизических свойств. Расчет рентгенограмм для двух материалов: диоксида олова и теллурида свинца. Пиролитический и пьезоэлектрический эффект в кристаллах.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.06.2011Физические свойства и область применения монокристаллов лангатата. Производственная структура предприятия ОАО "Фомос-Материалс", задачи и функции службы технического контроля. Технологический процесс изготовления пьезоэлектрических подложек из лангасита.
отчет по практике [511,6 K], добавлен 19.07.2012Характеристика пьезоэлектрического эффекта. Изучение кристаллической структуры эффекта: модельное рассмотрение, деформации кристаллов. Физический механизм обратного пьезоэлектрического эффекта. Свойства пьезоэлектрических кристаллов. Применение эффекта.
курсовая работа [718,8 K], добавлен 09.12.2010Понятие о полупроводниках, их свойства, область применения. Активные диэлектрики. Рождение полупроводникового диода. Открытие сегнетоэлектриков и пьезоэлектриков. Исследования проводимости различных материалов. Физика полупроводников и нанотехнологии.
курсовая работа [94,4 K], добавлен 14.11.2010Описание нелинейных диэлектриков и их основная классификация. Физические свойства сегнетоэлектриков и их сфера применения. Характеристика и свойства пьезоэлектриков: прямой и обратный пьезоэффект, объяснение этого эффекта. Особенности электретов.
контрольная работа [22,4 K], добавлен 23.04.2012Как устроен пьезоэлектрический полупроводник. Поглощение и усиление звука. Нелинейные эффекты при усилении звука. Усиление акустических шумов и связанные с этим явления. Звукоэлектрический эффект. Пьезоэлектрический эффект.
реферат [29,3 K], добавлен 11.01.2004Механизм изменения знака спонтанной поляризации (переполяризация). Фазовые переходы в сегнетовой соли и титанате бария. Керамические текстуры, их свойства. Антисегнетоэлектрическая конфигурация спонтанной поляризации и намагниченности, их сосуществование.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.10.2014Строение, особенности и классификация ферромагнетиков. Магнитные и механические свойства железоникелевых сплавов. Краткая теория гальваномагнитных явлений в ферромагнетиках. Описание экспериментальной установки, результаты измерений и их обсуждение.
дипломная работа [7,5 M], добавлен 21.10.2010История развития представления о жидких кристаллах. Жидкие кристаллы, их виды и основные свойства. Оптическая активность жидких кристаллов и их структурные свойства. Эффект Фредерикса. Физический принцип действия устройств на ЖК. Оптический микрофон.
учебное пособие [1,1 M], добавлен 14.12.2010Адгезия и методы ее измерения. Основные свойства силицидов молибдена и защитных покрытий на их основе. Метод акустической эмиссии и его применение для изучения разрушения покрытий и материалов. Получение образцов молибдена с силицидными покрытиями.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.06.2012Особенности и методы моделирования определяющих соотношений в необратимом процессе поляризации сегнетоэлектрических керамик, в которых наравне с большими электрическими полями имеются связанные механические напряжения, влияющие на процесс поляризации.
реферат [330,7 K], добавлен 25.06.2010Свойства активных диэлектриков. Вещества, обладающие самопроизвольной поляризацией. Внешнее электрическое поле. Направление электрических моментов доменов. Применение сегнетоэлектриков для изготовления малогабаритных низкочастотных конденсаторов.
контрольная работа [22,4 K], добавлен 29.08.2010Изучение свойств пористых материалов. Исследование изменения диэлектрических характеристик и температуры фазового перехода сегнетовой соли и триглицинсульфата, внедрённых в Al2O3. Получение оксидных плёнок с нанометровыми порами анодированием алюминия.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 28.09.2012Описание магнитопластического эффекта (МПЭ) в немагнитных кристаллах. Частичное подавление двойникования в кристаллах висмута при длительном воздействии сосредоточенной нагрузки с одновременным приложением слабого постоянного магнитного поля (МП).
реферат [415,8 K], добавлен 21.06.2010Рассмотрение понятия и видов диэлектриков, особенностей их поляризации. Описание потока вектора электрического смещения. Изучение теоремы Остроградского-Гаусса. Расчет электрических полей в различных аппаратах, кабелях. Изменение вектора и его проекций.
презентация [2,3 M], добавлен 13.02.2016Особенности использования магнитомягких материалов для постоянных и низкочастотных полей. Определение свойств ферритов и магнитодиелектриков. Применение магнитострикционных материалов для изготовления сердечников электромеханических преобразователей.
реферат [25,2 K], добавлен 30.08.2010Строение твердого тела. Понятие об энергетических уровнях. Классификация тел по электропроводности. Механизм образования электронной и дырочной проводимости. Примесные и собственные полупроводники. Области применения полупроводниковых материалов.
курсовая работа [475,6 K], добавлен 12.02.2014
