By | 20 Ağustos 2015

Bazı seramik malzemeler (ve bazı polimerler) olağan dışı piezoelektrik davranış sergilerler- seramik kristale mekanik olarak bir şekil değişimi (boyutsal değişim) uygulanması, kristal yapıda elektriksel polarizasyona (yani bir elektrik alanı veya gerilime ) neden olur. Bu grupta yer alan malzemelerde tersine piezoelektrik davranış da gözlenir, yani elektrik alanın uygulanması durumunda mekaniksel şekil değişimi olur.

Piezoelektrik malzemeler, elektriksel ve mekanik enerjiler arasında dönüştürücü olarak kullanılabilir. Piezoelektrik seramiklerin ilk kullanıldığı yerden birisi, su altı nesnelerinin tespiti ve konumlarını belirlemede, ses dalgalarını gönderme ve alma amacıyla denizaltılarda kullanılan sonar cihazı olmuştur.Bu cihazda, bir elektrik sinyali tarafından değişime zorlanan bir piezoelektrik kristal, suda yayılan yüksek frekanslı titreşimler üretir. Bu sinyaller bir nesne ile karşılaştıklarında geri yansıtılır ve başka bir piezoelektrik malzeme bu yansıyan titreşim enerjisinin geri alır, daha sonra da bir elektrik sinyaline tekrar geri dönüştürür. Sesin kaynağı ile yansıyan cismin arasındaki uzaklık gönderme ve alma olayları arasında geçen zaman ile belirlenir.

Daha yakın zamanlarda otomasyon ve tüketiciyi cezbeden modern karmaşık araçlardaki artışın bir sonucu olarak, piezoelektrik cihazların kullanıldığı uygulama alanları arasında otomotiv,bilgisayar,ticari/sarf,malzemeleri ve sağlık sektörleri bulunmaktadır. Bu uygulamalardan bazıları şunlardır: otomotivde,tekerlek dengeleri,emniyet kemeri uyarıcısı,araba lastiği aşınma göstergeleri,anahtarsız araba kapısı ve hava yastığı sensörleri; bilgisayarda mikrouyarıcılar, sabit diskler ve dizüstü bilgisayar transformatörü; ticari/sarf malzemesi olarak-mürekkepli baskı kafaları, uzama ölçerler, ultrasonik kaynak ve duman dedektörleri; tıpta-insülin pompaları,ultrasonik tedavi ve ultrasonik katarakt alma cihazlarıdır.

Yaygın olarak kullanılan piezoelektrik seramikler Baryum-titanat(BaTiO3), Kurşun titanat(PbTiO3),Kurşun zirkonat-titanat(PZT) [Pb (Zr,Ti) O3] ve potasyum niobat (KNbO3) içerir.

Kaynak:Mazeme Bilimi ve Mühendisliği William D. CALLISTER/David G.RETHWISCH

İbrahim Taş
Uludağ Üniversitesi
Otomotiv Mühendisliği ve Makine Mühendisliği Öğrencisi

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir