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PIEZOELECTRICIDAD



9 tesis en 1 páginas: 1
  • COMPORTAMIENTO DIELÉCTRICO NO LINEAL EN CERÁMICAS PIEZOELÉCTRICAS BASADAS EN PB(ZR-TI)O3 .
    Autor: GARCÍA GARCÍA JOSÉ EDUARDO.
    Año: 2002.
    Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
    Centro de realización: DETPS. FÍSICA APLICADA Y FÍSICA E INGENIERIA NUCLEAR.
    Resumen: En este trabajo se muestran los resultados del estudio del comportamiento dieléctrico no lineal en piezocerámicas comerciales basadas en titanato circonato de plomo, Pb(Zr-Ti)O3. Para caracterizar las muestras se ha diseñado un sistema experimental que permite obtener la respuesta dieléctrica no lineal del material en función de la amplitud del campo aplicado y del valor instantáneo de éste. Se ha desarrollado un modelo fenomenológico con el objetivo de analizar los datos experimentales. Los resultados obtenidos muestran claras diferencias entre el comportamiento de los PZT duros y los PZT blandos. La función incremento no lineal de la constante dieléctrica se ha descrito satisfactoriamente como la suma de tres funciones que dependen potencialmente del campo y la amplitud del campo. La fracción que depende únicamente de la amplitud del campo resulta la contribución fundamental al incremento de la constante dieléctrica en los materiales blandos, no siendo así para los duros. Se ha observado que el estado de polarización de la muestra afecta directamente a la parte antisimétrica de la constante dieléctrica. De los resultados obtenidos se deduce que existen al menos dos mecanismos diferentes que contribuyen por separado al comportamiento no lineal del PZT y que su importancia relativa dependerá del valor del campo aplicado. Se puede afirmar que el comportamiento no lineal de los PZT blandos se debe es su casi totalidad a mecanismos asociados a procesos irreversibles, no siendo así en los duros donde al parecer existe una contribución importante a la no linealidad debida mecanismos asociados a procesos reversibles. La correlación observada entre los comportamientos dieléctricos y peizoeléctricos indica que, en el PZT, el movimiento de las paredes de dominio de 180º no contribuye de manera apreciable a la no linealidad.
  • SENSORES DE FIBRA ÓPTICA CODIFICADDOS EN FRECUENCIA: MEDIDA DE VOLTAJE Y CORRIENTE.
    Autor: MARTÍNEZ LÉON LLUIS.
    Año: 2001.
    Universidad: VALENCIA.
    Centro de lectura: FÍSICA.
    Centro de realización: DPTO. FÍSICA APLICADA.
    Resumen: Se desarrolla un sensor interferometrico de fibra óptica para la medida de tensiones y corrientes electrónicas con aplicaciones en transformadores de red. Se resuelven los problemas asociados a vibraciones inestabilidades térmicas lograndose una precisión de medida del + - 1%.
  • MEDIDA DE LA NO LINEALIDAD EN MATERIALES PIEZOCERAMICOS POR EL METODO DE LA INTERMODULACION .
    Autor: KAYOMBO MOCKET JEAN HUBERT.
    Año: 1999.
    Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
    Resumen: Los materiales piezoelectricos son utilizados en multitud de aplicaciones para convertir señales electricas en ondas mecanicas y viceversa. De esta forma se pueden generar ondas ultrasonicas por medio de transductores o bien realizar sensores mecanicos. Algunas aplicaciones de los materiales piezoelectricos aprovechan su alta constante dieléctrica o simplemente las grandes deformaciones que se obtienen en la resonancia. Otras, utilizan el efecto directo e inverso como en los transformadores piezoelectricos. En los dispositivos piezoelectricos de potencia el comportamiento del material piezoeléctrico se aleja de comportamiento lineal debido a la alta señal aplicada. Según de qué aplicación se trate, se vera modificado el comportamiento del dispositivo. Una primera clasificación muestra que a)unos dispositivos podran verse afectados por el gran campo electrico E aplicado, como en actuadores a baja frecuencia, b)o bien por las grandes deformaciones S alcanzadas en dispositivos resonantes, c)o bien por ambos factores, E,S en situaciones como los emisores resonantes de ultrasonidos pulsados donde deben intervenir grandes campos electricos y grandes deformaciones. En cada una de estas tres situaciones intervendrán factores diferentes que afectarán al comportamiento lineal con contribuciones no lineales que serán de origen dieléctrico, mecanico o piezoelectrico, respectivamente para cada uno de los casos anteriores. Es de señalar que no siempre podremos decir que exite una única causa no lineal, sino que en general todas estas tres causas no lineales están presentes en mayor o menor proporción en cada dispositivo de potencia. Debido al gran uso de dispositivos resonantes, se ha limitado el trabajo de esta tesis doctoral al estudio del comportamiento no lineal que se observaen dispositivos piezoelectricos resonantes. Esta alteración del comportamiento lineal es debida en este caso, fundamentalmente a las altas deformacioines que se producen en los resonadores. Antes de incluir las cargas, mecanicas o electricas, que siempre existen en cualquier transductor resonante, utilizaremos el sistema simplificado de un resonador aislado estudiando su caracterización no lineal. Ello debe permitir en otros estudios posteriores estudiar y comprender los dispositivos de potencia no lineales al añadirles dichas cargas. En los resonadores piezoeléctricos, bajo alta señal, se observan los siguientes fenómenos: un desplazamiento de la frecuencia de resoancia (fs), una disminucion del factor de calidad (Q) y, si la amplitud es suficientemente grande, aparece el fenómeno de histeresis. La medida de la no linealidad en materiales piezoceramicos se puede hacer por medio de muchos métodos-análisis de la respuesta cuando se aplica una alta señal, -análisis de la señal engendrada a una frecuencia distinta de la aplicada (generación de armónicos, si se aplia una sola frecuencia), o intermodulación (si se aplican varias frecuencias). Nos proponemos medir la linealidad por el metodo de la intermodulacón, el cual consiste en aplicar dos señales de amplitudes pequeñas y de frecuencias próximas entre sí y próximas a la frecuencia de resonancia del resonador piezocerámico. De esta manera se evita los efectos negativos de calentamiento del material al aplicar una señal, porque el calentamiento tambien afecta a las magnitudes caracteristicas de la resonancia (Q,fs)mezclandose con los efectos no lineales. En el entorno de la resonancia, se han interpretado estos efectos no lineales como una alterción de la impedancia del resonador (o una aparición de una fuente no lineal de tensión). Se ha podido calcular el coeficiente no lineal mecanico de las ceramicas piezoelectricas resonantes: su modulo y su argumento. Generalizando este método se ha podido medir las corrientes generadas a todas las frecuencias de interes, lo que permite ampliar la interpretacion de los efectos no lineales, los cuales puede considerarse como la aparición de fuentes no lineales de tensión y de corriente, predomiado una sobre otra según la frecuencia del armonico, el modo de vibracion y el material usado. La intermodulacion generalizada permite el estudio de generación de armónicos segundos y terceros simultaneamente. Se sabe que los armónicos de tercer orden pueden ser generados directamente por los terminos cúbicos de la ecuación constitutiva o indirectamente por los términos cuadraticos de la ecuación constituitiva aplicados dos veces. En diversas publicaciones se acepta que ambas contribuciones directa e indierecta son indistinguibles en algunos casos. En nuestro trabajo se ha podido distinguir la contribución directa de la indirecta, siendo la contribución directa mucho más importante que la indierecta en varios órdenes de magnitud. Eso significa que en las cerámicas piezoelectricas resonantes la contribución no lineal indirecta es despreciable frente a la directa. Este estudio nos permite comprender como se produce las no linealidades de tercer orden. Si usa otro tipo de funciones en vez del desarrollo de Taylor, la conclusión de este estudio es que se debe tener en cuenta preferentemente a aquellas funciones no lineales que produzcan tercer armónico y no las que produzcan segundo armónico. En el presente estudio no ha sido posible hacer la comparación y el posible ajuste de los coeficientes no lineales de las simulaciones de las linealidades de segundo orden con las experiencias de intermodulacion, debido a las limitaciones instrumentales, lo que permitiria distinguir la contribucion de cada causa (electrica, piezoelectrica y mecanica) a la no linealidad.
  • PROPIEDADES FERROELECTRICAS DE MATERIALES CERAMICOS CON ESTRUCTURA TIPO AURIVILLIUS DE COMPOSICIONES BASADAS EN BI2SR NB209.
    Autor: DURAN MARTIN PEDRO.
    Año: 1997.
    Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA DE MATERIALES PROGRAMA DE DOCTORADO: DEPARTAMENTO DE FISICA DE MATERIALES.
    Resumen: Se han sintetizado y preparado materiales en forma cerámica con propiedades ferroeléctricas a partir de un compuesto base, Bi2SrNb209, sobre el que se han realizado sustituciones catiónicas en la capa Bi202, por primera vez. La exhaustiva caracterización ferroeléctrica ha confirmado que la temperatura de transición y los valores de los parámetros ferroeléctricos se pueden controlar mediante los valores de los radio iónicos promedios de los cationes en posiciones A y B de la perovskita, diferentes en cada compuesto. Asímismo, se ha comprobado que las sustituciones catiónicas provocan la aparición de heterogeneidades composicionales que conllevan la aparición de comportamientos de tipo relaxor en el material. Se ha estudiado la aparición de un electrete que acompaña a los valores de polarización remanente, y que disminuye cuando se realizan sustituciones de la posición del catión Bi3+. La caracterización piezoeléctrica de las muestras confirma a algunas de ellas como susceptibles de ser empleadas como materiales piezoeléctricos de alta temperatura. Asímismo, se ha confirmado que el eje de fácil polarización se encuentra contenido en el plano formado por los ejes a y b cristalográficos. Por primera vez se ha constatado la existencia de una transformación de tipo Martensítico, a temperaturas próximas a los 300 grados C, que explicaría la desaparición de un modo blando encontrado por otros autores mediante medidas de espectroscopía Raman, y que podrían deberse a la reorganización del par libre de los Bi3+ inestables en la red.
  • PIEZORRESISTIVIDAD EN PELICULAS DELGADAS DE SILICIO POLICRISTALINO PARA LA DETERMINACION DE PRESION.
    Autor: OBIETA VILALLONGA ISABEL.
    Año: 1995.
    Universidad: NAVARRA.
    Centro de lectura: CIENCIAS .
    Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA APLICADA PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIAS DE LOS MATERIALES .
    Resumen: DESDE SECTORES CON UN ALTO INDICE DE DEMANDA POTENCIAL DE MICROSENSORES COMO EL DEL AUTOMOVIL O EL DE ELECTRODOMESTICO, SE REQUIEREN DISPOSITIVOS PARA LA MEDIDA DE PRESION CARACTERIZADOS POR: UN BAJO COSTE; ALTAS TEMPERATURAS DE OPERACION Y ALTAS ESPECIFICACIONES. EN ESTE SENTIDO, EL SILICIO POLICRISTALINO CONSTITUYE UNA IMPORTANTE ALTERNATIVA PIEZORRESISTIVA. ASI, EL PRESENTE TRABAJO, SE HA CENTRADO EN EL DESARROLLO DE UN PROCESO DE FABRICACION DE PELICULAS DELGADAS DE SILICIO POLICRISTALINO DOPADO Y LA OPTIMIZACION DE SUS PROPIEDADES PIEZORRESISTIVAS EN RELACION CON LA DETERMINACION DE PRESION. EN ESTE SENTIDO, LA SELECCION DE UN PROCESO DE FABRICACION BASADO EN SPUTTERING, EL ESTABLECIMIENTO DE PROCESOS DE DOPADO Y LA REALIZACION DE ENSAYOS QUE MIDAN LAS PROPIEDADES PIEZORRESISTIVAS Y CARACTERICEN FISICA Y MICROESTRUCTURALMENTE DICHAS PELICULAS HAN PERMITIDO ESTABLECER UNA INTERRELACION ENTRE LAS PROPIEDADES ELECTRICAS Y MICROSTUCTURALES COMO ANALISIS PROFUNDO DE LOS MECANISMOS QUE INFLUYEN EN LA PIEZORRESISTIVIDAD. LAS CARACTERISTICAS EN LAS QUE SE HA CENTRADO LA OPTIMIZACION HAN SIDO: SENSIBILIDAD A LA DEFORMACION Y A LA TEMPERATURA. LOS RESULTADO EXPERIMENTALES OBTENIDOS SOBRE DICHAS PELICULAS HAN SIDO VALIDADOS EN ESTRUCTURAS FORMADAS POR SILICIO MONOCRISTALINO MICROMECANIZADO Y OXIDADO CON PELICULA DELGADA DE POLISILICIO.
  • SINTESIS, CARACTERIZACION Y PROPIEDADES DE MATERIALES CERAMICOS PIEZOELECTRICOS Y SU POSIBLE UTILIZACION INDUSTRIAL.
    Autor: AYERBE DE ARAGON AGUILERA ASUNCION.
    Año: 1994.
    Universidad: CANTABRIA.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: DEPARTAMENTO: QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: QUIMICA INORGANICA.
    Resumen: SINTESIS DE MATERIALES CERAMICOS PIEZOELECTRICOS UTILIZANDO PZT (TITANO- ZIRCONATOS DE PLOMO) CON ESTRUCTURA TIPO PEROVSQUITA. ESTE MATERIAL ES MODIFICADO CON SR(II) Y CON ND(III). ABORDANDOSE LA CARACTERIZACION FISICO-QUIMICA DEL MATERIAL OBTENIDO, UTILIZANDO DIVERSAS TECNICAS ANALITICAS, PARA FINALMENTE CARACTERIZAR EL PRODUCTO FINAL EN SUS PROPIEDADES DIELECTRICAS Y PIEZOELECTRICAS, OBTENIENDOSE RESULTADOS IDONEOS PARA TAL FIN
  • OPTIMIZACION DE MATERIALES Y PROCESOS PARA EL DESARROLLO DE UN SENSOR PIEZORRESISTIVO DE PELICULA DELGADA .
    Autor: GARCIA ALONSO MONTOYA ANDRES.
    Año: 1992.
    Universidad: NAVARRA.
    Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
    Centro de realización: DEPARTAMENTO: MATERIALES PROGRAMA DE DOCTORADO: PROPIEDADES MECANICAS Y ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES.
    Resumen: EL OBJETIVO FUNDAMENTAL SE CENTRA EN EL ESTABLECIMIENTO DE UN PROCESO TECNOLOGICO DE FABRICACION DE UN DISPOSITIVO MULTICAPA, PARA SU APLICACION COMO MODULO SENSOR PIEZORRESISTIVO EN TRANSDUCTORES DE PRESION. ELLO EXIGE EL ANALISIS CIENTIFICO DE LAS PROPIEDADES ELECTRICAS Y MECANICAS DE CADA UNA DE LAS PELICULAS E INTERFASES. PARA QUE DE HECHO EL CONJUNTO FORME UN DISPOSITIVO APLICABLE, DEBE ESTUDIARSE CADA CAPA CON LA MIRADA PUESTA EN EL PROCESO GLOBAL. POR ELLO HA SIDO NECESARIO ARMONIZAR LOS ASPECTOS CIENTIFICOS CON LOS TECNOLOGICOS, Y LOS ESTUDIOS INDIVIDUALES DE CADA MATERIAL, PELICULA O PROPIEDAD, CON LOS GLOBALES DEL DISPOSITIVO, SUS PRESTACIONES Y SU PROCESO DE OBTENCION. LA ESTRUCTURA INCORPORA CUATRO MATERIALES: ACERO INOXIDABLE, DIOXIDO DE SILICIO, NIQUEL-CROMO, Y COBRE U ORO. EL DESARROLLO INVOLUCRA CUATRO PROCESOS DE DEPOSITO POR SPUTTERING Y TRES PROCESOS DE FOTOLITOGRAFIA. COMO CONSECUENCIA DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS, SE HAN OPTIMIZADO LAS PROPIEDADES ELECTRICAS Y MECANICAS DE LAS PELICULAS DELGADAS, Y HAN QUEDADO ESTABLECIDOS LOS PROCESOS PARA LA FABRICACION DE UN MODULO SENSOR MULTICAPA PIEZORRESISTIVO. ELLO HA PERMITIDO LA GENERACION DE PROTOTIPOS OPERATIVOS EN UN TRANSDUCTOR DE PRESION ABSOLUTA.
  • DISEÑO Y CONSTRUCCION DE SENSORES PIEZOELECTRICOS PARA DETECCION DE GASES TOXICOS.
    Autor: GARCIA GOMEZ DE BARREDA DANIEL.
    Año: 1991.
    Universidad: CADIZ.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA QUIMICA ANALITICA PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIAS DEL MAR.
    Resumen: ESTE TRABAJO SE OCUPA DE LOS SENSORES QUIMICOS CON CRISTALES PIEZOELECTRICOS. CONTIENE UNA AMPLIA REVISION BIBLIOGRAFICA, SE PROPONE UN NUEVO SISTEMA DE ENSAYOS Y TRAS LA PUESTA A PUNTO DEL MISMO CON UN SENSOR DE FORMALDEHIDO, SE PROPONEN LOS NUEVOS SENSORES QUIMICOS: UNO PARA ETER ETILICO, OTRO PARA VAPORES DE ACIDO ACETICO Y CUATRO PARA VAPORES DE ACIDO FORMICO.
  • ESTRUCTURA Y PROPIEDADES PIEZOELECTRICAS DE NUEVAS POLIAMIDAS.
    Autor: PRIETO GIGO ARCADI.
    Año: 1990.
    Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
    Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
    Centro de realización: E.T.S. ING. INDUSTRIALES. BARCELONA.
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