тку електричної енергії, що запасається у вигляді механічної енергії). Сегнетоелектрики вже багато років використовуються в п'єзоелектричних приладах, наприклад в перетворювачах, т. Е. Пристроях, що перетворюють механічні сигнали в електричні і назад. Раніше в перетворювачах в основному використовувалася сегнетова сіль, а в даний час через недостатню вологостійкості сегнетової солі зазвичай використовують кераміку на основі титанату барію. Завдяки високим значенням діелектричної проникності сегнетоелектрики застосовуються також в конденсаторах.
У цій главі коротко описується розробка сегнетоелектричних матеріалів, у яких високі значення певних параметрів мають місце при звичайній температурі, причому температурна залежність цих параметрів може бути великої чи малої залежно від пред'явлених вимог. Тут же описується застосування сегнетоелектриків в перетворювачах електричної енергії в механічну і назад, для стабілізації частоти, у фільтрах, мініатюрних конденсаторах, термометрах, модуляторах, помножувачах частоти, діелектричних підсилювачах, а також в затворах і модуляторах лазерного випромінювання. Нелінійні п'єзоелектричні властивості можна використовувати для прямого посилення звуку. В електронних обчислювальних машинах сегнетоелектрики можна використовувати в матрицях пам'яті як осередків пам'яті, в перемикаючих пристроях, лічильниках і в інших бістабільних елементах.
Для підтримки необхідного значення даного параметра не завжди зручно тримати Сегнетоелектричних кристал в термостаті. Тому робляться спроби створити такі речовини, які володіли б необхідними властивостями при кімнатній температурі. Таке управління властивостями можливо за допомогою зміни складу твердих розчинів, причому, як ми вже згадували, управляти властивостями можна також шляхом введення певних добавок у процесі виготовлення кераміки.
Гострота аномальних піків іноді може бути обставиною, ускладнює практичне використання того чи іншого сегнетоелектріка. Для «згладжування» таких піків можна застосовувати згадувані вище способи управління властивостями матеріалів. Наприклад, якщо внутрішні напруження в кераміці неоднорідні, то область значень Т 0 істотно розшириться. У цьому випадку температурну залежність даної властивості в цілому можна представити як суперпозицію ряду кривих з піками, зміщеними по температурі, в результаті чого сумарна крива є більш пологою. При цьому, звичайно, висота максимуму зменшується. Пік діелектричної проникності титанату барію при 120 ° С можна змістити, якщо в кераміку ввести добавки стронцію або кальцію. Наприклад, можна отримати пік при 30 ° С, причому діелектрична проникність зменшується лише вдвічі при зміні температури на 50 ° в обидві сторони. У цьому випадку значення діелектричної проникності в максимумі становить «всього лише» 4000 замість 10000, але це значення є настільки, же високим, як і діелектрична проникними?? ость монокристала при тій, же температурі.
. 2 Лінійні властивості
У сегнетоелектричних перетворювачах використовуються великі значення п'єзоелектричних коефіцієнтів поблизу температури переходу. У порівнянні з несегнетоелектріческімі п'єзоелектричними речовинами сегнетоелектрики мають більш високими коефіцієнтами електромеханічного зв'язку, але разом з тим мають порівняно високі діелектричні втрати. В одних пристроях, наприклад в ультразвукових генераторах, гучномовцях або імпульсних генераторах зі звуковими лініями затримки, перетворювачі призначаються для перетворення змінних або імпульсних електричних сигналів у відповідні механічні зсуву. В інших пристроях, наприклад в ультразвукових детекторах, тензометра, мікрофонах, звукознімачах і пристроях для вимірювання вібрацій, перетворювачі призначаються для перетворення малих механічних зміщень в електричні сигнали.
Малюнок 17 - Форми виробів з кераміки титанату барію.
Перетворювачі можуть бути вельми малих розмірів - близько 1 мм і менше. Описано вібраційний тензометр, який дає електрична напруга 100 мВ при механічному зміщенні L/106, де L - його розмір в сантиметрах. Цей сигнал в 100 разів вище, ніж у випадку резистивного тензометра. Висока діелектрична проникність сегнетоелектриків тут також є перевагою, оскільки дозволяє навіть при низьких частотах отримати низький електричний імпеданс приладу (низький імпеданс часто спрощує вимірювання електричних сигналів). Відзначимо також, що з сегнетоелектричної кераміки можна виготовляти елементи найрізноманітніших форм (рис. 17), наприклад, неважко виготовити пристрій, фокусирующее випромінювані акустичні хвилі в будь-якому потрібному місці. Для того щоб використовувати найвищі значення п'єзоелектричних коефіцієнтів, необхідно температуру підтримувати постійною з високою точністю. Але це не завжди легко, особливо в тих випадках, коли до сегнетоелектриків прикладаються порівняно великі електричн...
