nargol68
عضو جدید
پیرو الکتریک:
كلمه پیرو از كلمه یونانی آتش گرفته است ، درنتیجه پیرو الكتریك را الكتریسیته سوزان نیز تعبیر می كنند كه یعنی الكتریسته آزاد شده توسط حرارت. كریستالهای پیروالكتریك ، كلاس بخصوصی از كریستالهای پیزو الكتریك می باشند كه در ساختمان كریسیتالی خود شامل پلاریزاسیون ذاتی حداقل در یكی از جهات كریستالوگرافی خود میباشند . از دیدگاه كریستالوگرافی از 32 گروه تقارن نقطه‌ای ممکن 20 تا پیزو الكتریك هستند و از بین اینها 10 تای آنها موادی هستند كه خاصیت پیروالكتریك دارند.
تری كلینیك ، مونوكلینیك ، تتراگونال و هگزاگونال مهمترین آنان میباشند . پلاریزاسیون یك دی الكتریك كه در معرض سرمایش یا گرمایش یكنواخت قرار گرفته است ، به عنوان پیرو الكتریسته یا اثر پیرو الكتریسته شناخته شده است . گرمایش وسرمایش کریستال بصورت تغییر فرم مكانیكی بخاطر انبساط حرارتی خود را نشان می دهد ،كه باعث تغییر جهت پلاریزاسیون می شود. به عبارت دقیق ترمی توان تبدیل افت و خیزههای حرارتی به جابه جایی دی الكتریكی رابه عنوان پیرو الكتریسته تعبیر كرد)این تعریف شامل جابه جایی هایی است كه در نتیجه تغییر حرارتی القاء شده درپلاریزاسیون خودبخودی و نیز تغییر ظرفیت الكتریكی المانی كه تحت یك میدان DC قراردارد ، بوجود می آیند.)
از مهمترین مواد پیرو الكتریك می توان به وورتزیت)ZnS هگزاگونال )، تورمالین ، نمك راشل، تری گلیسین سولفات ، BaTiO3 ، Pb(Zr,Ti) و سولفات لیتیم اشاره كرد.
اکثر مواد پیرو الکتریک با افزایش دما (بالاتر ازدمای کوری خود )،خاصیت پیرو الکتریکی خود را از دست می دهند . خاصیت پیروالكتریكی خود را تا 690(0f 1128) حفظ می كند .
درنتیجه برای محدوده وسیعی از دما ، برای اندازه گیری تغییرات دما استفاده می شود و تغییرات درقابل اندازه گیری میباشد .
درنتیجه LiTaO3 برای پردازش های میكروكا لریمتری وهمچنین میكروآنتاپیمتر بسیار حساس برای مشاهده پروسه كاتالیست ها مصرف می شود . دراین كاربردها ضخامت LiTaO3 كه بر روی یك جسم سرامیكی قرار گرفته و پوشش NiCr دارد در حدود 50 میكرن میباشد.
مواد پیرو الكتریك وسیع ترین كاربرد رادرسنسورهای الكترو مغناطیسی بخود اختصاص داده اند از این رو آشكار سازهای مادون قرمز پیرو الكتریك كاربردهایی را در محصولات مصرفی نظیر ، دستگاه اعلام دزدگیرها، اندازه گیریی هایی نظیرآنالیزگاز و تعیین ویژگی اشعه لیزر و همچنین در كاربردهای نظامی و شبه نظامی نظیرتصویر برداری حرارتی ایجاد كرده اند.
رابطه مابین فرو-، پیزو- و پیروالکتریسیته :
سه خاصیت به آثار قطبش در بلورها مربوطند و با هم ارتباط دارند. مواد بسیاری در رده کلی دی الکتریک ها قرار می گیرند؛ که خواص و بخصوص خواص الکتریکی شان تحت تاثیر میدان های الکتریک قرار می گیرند؛
پیزو الکتریک ها رده فرعی از دی الکتریک ها هستند. پیزوالکتریک ها وقتی تحت تنش مکانیکی قرار گیرند بار الکتریکی بروز می دهند؛ برعکس پیزوالکتریک ها تحت اعمال میدان الکتریکی تنشهای مکانیکی بروز می دهند.
پیروالکتریک ها رده فرعی از پیزوالکتریک ها هستند. این مواد خود به خود قطبی می شوند و بنابرین یک گشتاور دو قطبی خالص بروز می دهند. بعضی از مواد پیروالکتریک، فرو الکتریک هم هستند، زیرا قطبش خود به خود می تواند تحت اعمال یک میدان الکتریکی معکوس شود. بنابراین مواد فروالکتریک هم پیرو- و هم پیزوالکتریک اند. بعلاوه مواد پیروالکتریک هم پیزوالکتریک هستند؛ ولی عکس آن صادق نیست یعنی تمام پیزو الکتریک ها نمی توانند پیروالکتریک باشند .
کوارتز (Silicon Oxide)
کوارتز یک کانی سیلیکاته و از دسته تکتوسیلیکاتها با فرمول ثابت و وزن مخصوص ۶۵/۲ است. کوارتز معمولاً بی‌رنگ یا سفید است اما وجود ناخالصی و نقص بلورین و … آن را به رنگهای متنوع مانند بنفش، زرد، دودی، شیری و…. در می‌‌آورد.
این کانی دارای خاصیت پیزو الکتریک و پیروالکتریک قوی است .
انواع کوارتز
1. کوارتز شفاف ۲ . آمتیست ۳. کوارتز دودی (کایرنگورم) ۴. سیترین
۵. کوارتز شیری ۶. عقیق ۷. کلسدونی
كلمه پیرو از كلمه یونانی آتش گرفته است ، درنتیجه پیرو الكتریك را الكتریسیته سوزان نیز تعبیر می كنند كه یعنی الكتریسته آزاد شده توسط حرارت. كریستالهای پیروالكتریك ، كلاس بخصوصی از كریستالهای پیزو الكتریك می باشند كه در ساختمان كریسیتالی خود شامل پلاریزاسیون ذاتی حداقل در یكی از جهات كریستالوگرافی خود میباشند . از دیدگاه كریستالوگرافی از 32 گروه تقارن نقطه‌ای ممکن 20 تا پیزو الكتریك هستند و از بین اینها 10 تای آنها موادی هستند كه خاصیت پیروالكتریك دارند.
تری كلینیك ، مونوكلینیك ، تتراگونال و هگزاگونال مهمترین آنان میباشند . پلاریزاسیون یك دی الكتریك كه در معرض سرمایش یا گرمایش یكنواخت قرار گرفته است ، به عنوان پیرو الكتریسته یا اثر پیرو الكتریسته شناخته شده است . گرمایش وسرمایش کریستال بصورت تغییر فرم مكانیكی بخاطر انبساط حرارتی خود را نشان می دهد ،كه باعث تغییر جهت پلاریزاسیون می شود. به عبارت دقیق ترمی توان تبدیل افت و خیزههای حرارتی به جابه جایی دی الكتریكی رابه عنوان پیرو الكتریسته تعبیر كرد)این تعریف شامل جابه جایی هایی است كه در نتیجه تغییر حرارتی القاء شده درپلاریزاسیون خودبخودی و نیز تغییر ظرفیت الكتریكی المانی كه تحت یك میدان DC قراردارد ، بوجود می آیند.)
از مهمترین مواد پیرو الكتریك می توان به وورتزیت)ZnS هگزاگونال )، تورمالین ، نمك راشل، تری گلیسین سولفات ، BaTiO3 ، Pb(Zr,Ti) و سولفات لیتیم اشاره كرد.
اکثر مواد پیرو الکتریک با افزایش دما (بالاتر ازدمای کوری خود )،خاصیت پیرو الکتریکی خود را از دست می دهند . خاصیت پیروالكتریكی خود را تا 690(0f 1128) حفظ می كند .
درنتیجه برای محدوده وسیعی از دما ، برای اندازه گیری تغییرات دما استفاده می شود و تغییرات درقابل اندازه گیری میباشد .
درنتیجه LiTaO3 برای پردازش های میكروكا لریمتری وهمچنین میكروآنتاپیمتر بسیار حساس برای مشاهده پروسه كاتالیست ها مصرف می شود . دراین كاربردها ضخامت LiTaO3 كه بر روی یك جسم سرامیكی قرار گرفته و پوشش NiCr دارد در حدود 50 میكرن میباشد.
مواد پیرو الكتریك وسیع ترین كاربرد رادرسنسورهای الكترو مغناطیسی بخود اختصاص داده اند از این رو آشكار سازهای مادون قرمز پیرو الكتریك كاربردهایی را در محصولات مصرفی نظیر ، دستگاه اعلام دزدگیرها، اندازه گیریی هایی نظیرآنالیزگاز و تعیین ویژگی اشعه لیزر و همچنین در كاربردهای نظامی و شبه نظامی نظیرتصویر برداری حرارتی ایجاد كرده اند.
رابطه مابین فرو-، پیزو- و پیروالکتریسیته :
سه خاصیت به آثار قطبش در بلورها مربوطند و با هم ارتباط دارند. مواد بسیاری در رده کلی دی الکتریک ها قرار می گیرند؛ که خواص و بخصوص خواص الکتریکی شان تحت تاثیر میدان های الکتریک قرار می گیرند؛
پیزو الکتریک ها رده فرعی از دی الکتریک ها هستند. پیزوالکتریک ها وقتی تحت تنش مکانیکی قرار گیرند بار الکتریکی بروز می دهند؛ برعکس پیزوالکتریک ها تحت اعمال میدان الکتریکی تنشهای مکانیکی بروز می دهند.
پیروالکتریک ها رده فرعی از پیزوالکتریک ها هستند. این مواد خود به خود قطبی می شوند و بنابرین یک گشتاور دو قطبی خالص بروز می دهند. بعضی از مواد پیروالکتریک، فرو الکتریک هم هستند، زیرا قطبش خود به خود می تواند تحت اعمال یک میدان الکتریکی معکوس شود. بنابراین مواد فروالکتریک هم پیرو- و هم پیزوالکتریک اند. بعلاوه مواد پیروالکتریک هم پیزوالکتریک هستند؛ ولی عکس آن صادق نیست یعنی تمام پیزو الکتریک ها نمی توانند پیروالکتریک باشند .
کوارتز (Silicon Oxide)
کوارتز یک کانی سیلیکاته و از دسته تکتوسیلیکاتها با فرمول ثابت و وزن مخصوص ۶۵/۲ است. کوارتز معمولاً بی‌رنگ یا سفید است اما وجود ناخالصی و نقص بلورین و … آن را به رنگهای متنوع مانند بنفش، زرد، دودی، شیری و…. در می‌‌آورد.
این کانی دارای خاصیت پیزو الکتریک و پیروالکتریک قوی است .
انواع کوارتز
1. کوارتز شفاف ۲ . آمتیست ۳. کوارتز دودی (کایرنگورم) ۴. سیترین
۵. کوارتز شیری ۶. عقیق ۷. کلسدونی
آخرین ویرایش:
