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ZANCAI

新虫 (著名写手)

[交流] 请教压电陶瓷

请教两个问题：
(1)假设陶瓷的所有偶极都是平行于X轴方向的，如果在垂直于X轴方向的平面加压力，那么垂直于Y轴和Z轴的平面会有感应电荷产生吗？
（2）文献上看到polorization-electric field和displacement-electric field这两种loop图表达的意思是一样的吗(polorization与displacement有区别吗)？另外横坐标用的是直流电吗？为什么实验步骤里说用的是AC？
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1楼 2012-12-27 10:25:20
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fly_feiyu

木虫 (小有名气)
★
ZANCAI(金币+1): 谢谢参与
(1) 会有，压电陶瓷有d31
(2)P-E和D-E一个意思，所加电压是AC电压，因为电压幅值有正负变化，且频率一般1Hz左右，薄膜测试会高一些
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2楼2012-12-27 14:41:19
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by fly_feiyu at 2012-12-27 14:41:19
(1) 会有，压电陶瓷有d31
(2)P-E和D-E一个意思，所加电压是AC电压，因为电压幅值有正负变化，且频率一般1Hz左右，薄膜测试会高一些

谢谢回复，但我还是不明白，请教一下
（1）压电产生式因为极化强度的改变，极化强度等于单位体积的偶极距之和，现在偶极距都朝着一个方向了，改变也是朝着那个方向改变，为什么另外两个方向的面也会有电话产生呢？
（2)为什么P-E loop用AC不用DC呢？那么图的横坐标就是AC了？
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4楼2012-12-27 21:20:01
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wu1008

金虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
tjcdp: 金币+1, 奖励详细交流 2012-12-27 23:23:13
ZANCAI: 金币+2 2013-01-04 00:42:40
1 假设陶瓷的所有偶极都是平行于X轴方向的，如果在垂直于X轴方向的平面加压力，那么垂直于Y轴和Z轴的平面会有感应电荷产生吗？
这个问题没问清楚。 不要说垂直于什么轴。直接说哪个面。你会发现你的问题很有问题。

（2）文献上看到polorization-electric field和displacement-electric field这两种loop图表达的意思是一样的吗(polorization与displacement有区别吗)？另外横坐标用的是直流电吗？为什么实验步骤里说用的是AC？
P-E loop，和 D-E loop 是不一样的
P指的是电极化，在外场下，铁电陶瓷的电极化会反转
D指位移（不是电动力学的D），也就是形变，在外场下，铁电陶瓷会发生形变
loop有动态，和（准）静态，两个都能测试，文献上一般的是动态的
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5楼2012-12-27 22:25:30
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by wu1008 at 2012-12-27 22:25:30
1 假设陶瓷的所有偶极都是平行于X轴方向的，如果在垂直于X轴方向的平面加压力，那么垂直于Y轴和Z轴的平面会有感应电荷产生吗？
这个问题没问清楚。 不要说垂直于什么轴。直接说哪个面。你会发现你的问题很有问题。 ...

你好
对于问题1 我是想问的是比如一个六面体压电陶瓷，所有偶极子都是垂直于面X的，那么在这个X面上加力，X面就会产生电荷，那么其余连个方向上的面Y,Z会有电荷吗?

对于问题2，我见到P和D的单位都是一样的，都是c/m2,我想应该不是说位移吧？
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7楼2012-12-27 22:59:13
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zhaofengkuo

金虫 (小有名气)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
ZANCAI: 金币+2 2013-01-04 00:42:50
引用回帖:
2楼: Originally posted by fly_feiyu at 2012-12-27 14:41:19
(1) 会有，压电陶瓷有d31
(2)P-E和D-E一个意思，所加电压是AC电压，因为电压幅值有正负变化，且频率一般1Hz左右，薄膜测试会高一些

如果所有偶极子都平行于x轴，沿x轴施加应力，那么在垂直于x轴的平面会产生应变，但在垂直于x的平面并不存在正负电荷中心不重合的现象，为什么还会产生偶极子呢？除非偶极子的方向发生偏转。当然他说的这种情况实际上是不存在的。
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8楼2012-12-28 16:57:09
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zhaofengkuo

金虫 (小有名气)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
ZANCAI: 金币+2 2013-01-04 00:43:01
引用回帖:
7楼: Originally posted by ZANCAI at 2012-12-27 22:59:13
你好
对于问题1 我是想问的是比如一个六面体压电陶瓷，所有偶极子都是垂直于面X的，那么在这个X面上加力，X面就会产生电荷，那么其余连个方向上的面Y,Z会有电荷吗?

对于问题2，我见到P和D的单位都是一样的，都 ...

电位移是用电荷密度来表示，也就是说，当以改变某种条件后，在垂直于极化方向上的平面上单位面积所产生的电量。
另外像你说的问题1，如果在x平面施加应力，其他平面不会产生电荷，但会发生形变。如果其他方向有应变，那么x平面上肯定会产生电荷。dij是怎么定义的，具体要查看一下参考书上的定义。
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9楼2012-12-28 17:08:34
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wu1008

金虫 (著名写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
ZANCAI: 金币+2 2013-01-04 00:43:14
引用回帖:
7楼: Originally posted by ZANCAI at 2012-12-27 22:59:13
你好
对于问题1 我是想问的是比如一个六面体压电陶瓷，所有偶极子都是垂直于面X的，那么在这个X面上加力，X面就会产生电荷，那么其余连个方向上的面Y,Z会有电荷吗?

对于问题2，我见到P和D的单位都是一样的，都 ...

呵呵，你的第一个问题还是很拗口
像“在这个X面上加力”，你的意思是垂直于这个X面加力是吧？
如果是这样子的话，其余两个方向是会有电信号产生的
因为压电陶瓷的d31不是恒为零的，但可能会比较小

第二个问题，那你指的就是电位移了
我不知道你看的是哪个年代的文章，或者是工程类的文章
其实现在很少人用电位移这个量，
而且，在压电陶瓷是会跟位移混淆的
P和D是非常接近的，相差的是线性项，
而压电陶瓷的现行电容，相对于其极化反转的电容变化是很小的
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10楼2012-12-28 17:36:51
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wu1008

金虫 (著名写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by zhaofengkuo at 2012-12-28 16:57:09
如果所有偶极子都平行于x轴，沿x轴施加应力，那么在垂直于x轴的平面会产生应变，但在垂直于x的平面并不存在正负电荷中心不重合的现象，为什么还会产生偶极子呢？除非偶极子的方向发生偏转。当然他说的这种情况实际 ...


你不觉得你讲的东西是矛盾的吗？
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11楼2012-12-28 17:38:45
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wu1008

金虫 (著名写手)
★
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引用回帖:
9楼: Originally posted by zhaofengkuo at 2012-12-28 17:08:34
电位移是用电荷密度来表示，也就是说，当以改变某种条件后，在垂直于极化方向上的平面上单位面积所产生的电量。
另外像你说的问题1，如果在x平面施加应力，其他平面不会产生电荷，但会发生形变。如果其他方向有应 ...


问一下，你知道dij是怎么定义的吗？
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12楼2012-12-28 17:39:41
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
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10楼: Originally posted by wu1008 at 2012-12-28 17:36:51
呵呵，你的第一个问题还是很拗口
像“在这个X面上加力”，你的意思是垂直于这个X面加力是吧？
如果是这样子的话，其余两个方向是会有电信号产生的
因为压电陶瓷的d31不是恒为零的，但可能会比较小

第二个问题 ...

再请教下：
（1）压电产生式因为极化强度的改变，极化强度等于单位体积的偶极距之和，现在偶极距都朝着一个方向了，改变也是朝着那个方向改变，为什么另外两个方向的面也会有电话产生呢
（2）电位移应该不等于极化强度的吧？平时实验测出来的是电位移还是电极化呢？它们之间如何转换呢？
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14楼2012-12-28 21:28:58
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wu1008

金虫 (著名写手)
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ZANCAI: 金币+1 2013-01-10 03:53:01
引用回帖:
14楼: Originally posted by ZANCAI at 2012-12-28 21:28:58
再请教下：
（1）压电产生式因为极化强度的改变，极化强度等于单位体积的偶极距之和，现在偶极距都朝着一个方向了，改变也是朝着那个方向改变，为什么另外两个方向的面也会有电话产生呢
（2）电位移应该不等于极 ...

1 电极化不仅仅是固有电偶极，还会有正负电荷位移产生的极化

2 电位移和极化强度的关系，你查电磁学的书就知道了。
  这不是普通物理的东西吗？
  平时测出来的是D，不过，一般的仪器都转换成P
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16楼2013-01-05 15:30:30
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zhaofengkuo

金虫 (小有名气)
★ ★
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ZANCAI: 金币+1 2013-01-10 03:53:07
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11楼: Originally posted by wu1008 at 2012-12-28 17:38:45

你不觉得你讲的东西是矛盾的吗？...

d31难道不是在垂直于极化方向施加应力在极化平面产生电荷吗？它的定义中有说是在极化方向施加应力在垂直于极化平面的面产生电荷吗？如果所有偶极子都是在3方向上，1方向上怎么会有电荷产生呢?
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17楼2013-01-09 13:09:07
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
引用回帖:
16楼: Originally posted by wu1008 at 2013-01-05 15:30:30
1 电极化不仅仅是固有电偶极，还会有正负电荷位移产生的极化

2 电位移和极化强度的关系，你查电磁学的书就知道了。
  这不是普通物理的东西吗？
  平时测出来的是D，不过，一般的仪器都转换成P...

你好，
（1）如果体系中没有只有偶极子，再无其他正负电荷存在，其它面还有感应电荷吗？
（2）是不是把测出的D减去真空介电常数与所加电场的乘积就是P了？
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18楼2013-01-10 03:58:11
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yingying15883楼
2012-12-27 20:26   回复  
ZANCAI(金币+1): 谢谢参与
mashuailing6楼
2012-12-27 22:32   回复  
钕铁硼13楼
2012-12-28 17:56   回复  
ZANCAI15楼
2013-01-04 00:43   回复  
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