Las cerámicas piezoeléctricas están compuestas, después de la cocción, por pequeños granos (cristalitos), cada uno conteniendo dominios en los cuales los dipolos eléctricos están alineados. Estos granos y dominios se encuentran orientados aleatoriamente, por lo que el dipolo eléctrico neto es cero, es decir, las cerámicas no presentan propiedades piezoeléctricas. La aplicación de un campo D.C. suficientemente fuerte orientará los dominios en la dirección del campo, tanto como lo permita la orientación de los ejes cristalinos. Esta capacidad para cambiar la orientación de los dominios y lograr una polarización neta se llama ferroelectricidad. Se puede crear una polarización remanente en las cerámicas ferroeléctricas mediante polarización. Después de completar el proceso de polarización, una tensión con la misma polaridad que la tensión de polarización provoca expansión a lo largo del eje de polarización y contracción perpendicular al eje de polarización. Fuerzas compresivas o tensiles aplicadas al elemento cerámico generarán una tensión eléctrica.

Definiciones y Terminología

En cerámicas piezoeléctricas, las características del material dependen de la dirección del campo aplicado, desplazamiento, estrés y deformación. Por lo tanto, se agregan superíndices y subíndices que indican la dirección a los símbolos. La dirección de polarización generalmente se designa como el eje z de un sistema cristalográfico ortogonal. Los ejes x, y y z se representan respectivamente como direcciones 1, 2 y 3, mientras que el corte alrededor de estos ejes se representa como 4, 5 y 6. Esto se muestra esquemáticamente en el Cuadro de Símbolos y Terminología. Las diversas constantes materiales piezoeléctricas generalmente se expresan con subíndices utilizando esta notación. Además de lo anterior, los modos planares a veces se expresan con un subíndice 'p'. Los superíndices indican una condición límite mecánica o eléctrica constante. La tabla a continuación brinda una descripción general de los superíndices.

Parámetro Símbolo Condición
Estrés T Mecánicamente libre
Campo E Cortocircuito eléctrico
Desplazamiento D Circuito abierto eléctrico
Cepa S sujeta mecánicamente.

Temperatura de Curie
La estructura cristalina de un material cambia a la temperatura de Curie, Tc, de piezoeléctrico (no simétrico) a una forma no piezoeléctrica (simétrica). Este cambio de fase se acompaña de un pico en la constante dieléctrica y una pérdida completa de todas las propiedades piezoeléctricas.

Table of Symbols

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