Effetto piezoelettrico
Cambiamento dimensionale di materiali paraelettrici influenzati da un campo elettrico

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L'effetto Piezoelettrico è stato scoperto
Pollici 1880
di Jacques e Pierre Curie

I cristalli di Piezo si caricano elettricamente

quando deformato sotto stress meccanico

Pollici 1880 Jacques e Pierre Curie hanno scoperto che quando deformato sotto stress meccanico, i cristalli di quarzo sono diventati caricati elettricamente – positivamente e negativamente – sulle superfici a forma di prisma. Hanno chiamato questa reazione l'effetto piezoelettrico. Al di sopra di una certa temperatura (chiamata temperatura della Curie) questo tipo di materiali possiedono una cellula elementare cubica con un centro di simmetria. Le principali aree delle cariche positive e negative si trovano al centro della cellula elementare del cristallo. I materiali sono paraelettrici. Non vi è alcun effetto piezoelettrico rilevabile.

Nel processo di produzione, dopo il sintering, uno spostamento degli ioni della cellula elementare si verifica quando il raffreddamento al di sotto della temperatura della Curie. Le cariche positive e negative non sono più al centro. Il centro di simmetria è perduto e si verifica una polarizzazione spontanea della cellula elementare. La cellula elementare ora ha un dipolo elettrico.

I dipoli si influenzano a vicenda e formano spontaneamente aree con un orientamento uniforme, Cosiddetto “domini weissch”. Le direzioni di polarizzazione di un piezoceramico sono statisticamente equamente distribuite, in modo che il corpo macroscopico non abbia polarizzazione e quindi non sia piezoelettrico.

Se le ceramiche sono esposte a un forte campo elettrico, questi domini si allineano con rimanto a questo campo. Solo con l'aiuto di questo processo di polarizzazione i piezoceramici acquisiscono le loro proprietà piezoelettriche, che sono importanti per l'industria.

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