Cerâmicos Piezo Elétricos

Parte 1

Introdução & Princípios Básicos da Piezo Eletricidade

Piezoeletricidade (do inglês: pressure eletricity) é a propriedade de certas classes de materiais cristalinos, incluindo os cristais de Quartzo, Rochelle e Turmalina em formas naturais, assim como cerâmicas manufaturadas como Titanato de Bário e Titanato Zirconato de Chumbo (PZT). Quanto uma pressão mecânica é aplicada, o material cristalino produz uma voltagem proporcional à pressão. Inversamente, quando um campo elétrico é aplicado, as estruturas do cristal se modificam, produzindo alteração dimensional no material.

Ações Piezo Elétricas

Fornecedores e usuários da atualidade vem preferindo os cerâmicos policristalinos, ao invés dos cristais piezo elétricos naturais, uma vez que estes são mais versáteis, com características físicas, químicas e piezo elétricas capazes de se adequarem às múltiplas novas aplicações.

Cerâmicos rígidos e densos podem ser manufaturados em praticamente qualquer formato ou tamanho, são quimicamente inertes, imunes à umidade e as outras condições atmosféricas. O efeito "piezo" de determinado item depende do tipo de material piezo elétrico utilizado, assim como do eixo mecânico e elétrico, os quais podem ser precisamente orientados, de acordo com o formato do cerâmico. Esses eixos são definidos durante a polarização, processo que induz as propriedades piezo elétricas do cerâmico. A orientação dos pólos do campo de corrente contínua, determina a orientação dos eixos mecânicos e elétricos.

Voltagem Piezo Elétrica

Aplicando aos cerâmicos voltagens menores que a dos pólos, promove-se mudanças de dimensões, que assim
permanecem enquanto a voltagem estiver ativa. Voltagem com a mesma polaridade dos pólos causam expansão
adicional no eixo de polarização e contração perpendicular.

Voltagem com polaridade oposta aos pólos, promovem efeito oposto: contração no eixo de polarização
e expansão perpendicular. Em ambos os casos o elemento cerâmico retorna à sua dimensão original, quando
a voltagem é removida (Fig. 1).

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