Specijalni dielektricni materijali

52
Завод за унапређивање образовања и васпитања Аутор рада: Наставни предмет: Тема: Узраст: Потребна технологија: Елеонора Церовац Вучковић, Железничка техничка школа, Београд Електротехнички материјали Специјални диелектрични материјали други Интернет лабораторија Кликните овде за унос приказа часа у Word документу!

Transcript of Specijalni dielektricni materijali

Page 1: Specijalni dielektricni materijali

Завод за унапређивање образовања и васпитања

Аутор рада:

Наставни предмет:

Тема:

Узраст:

Потребна технологија:

Елеонора Церовац Вучковић, Железничка техничка школа, Београд

Електротехнички материјали

Специјални диелектрични материјали

други

Интернет лабораторија

Кликните овде за унос приказа

часа у Word документу!

Page 2: Specijalni dielektricni materijali

СПЕЦИЈАЛНИ ДИЕЛЕКТРИЧНИ МАТЕРИЈАЛИ

ПИЕЗОЕЛЕКТРИЦИ

ПИРОЕЛЕКТРИЦИ

ЕЛЕКТРЕТИ

ТЕЧНИ КРИСТАЛИ

Page 3: Specijalni dielektricni materijali

ПИЕЗОЕЛЕКТРИЧНИ ЕФЕКАТ

• ПОЈАВА ДА ПРИ МЕХАНИЧКОЈ ДЕФОРМАЦИЈИ КОД НЕКИХ МАТЕРИЈАЛА ДОЛАЗИ ДО ЊИХОВЕ ПОЛАРИЗАЦИЈЕ

Page 4: Specijalni dielektricni materijali

ОБРАТНИ ПИЕЗОЕЛЕКТРИЧНИ ЕФЕКАТ - ЕЛЕКТРОСТРИКЦИЈА

• ПОД ДЕЈСТВОМ СПОЉАШЊЕГ ЕЛЕКТРИЧНОГ ПОЉА МАТЕРИЈАЛ СЕ ДЕФОРМИШЕ

Page 5: Specijalni dielektricni materijali

ПИЕЗОЕЛЕКТРИЦИ

• МАТЕРИЈАЛИ СА ИЗРАЖЕНИМ ПИЕЗОЕЛЕКТРИЧНИМ ЕФЕКТОМ:

• КВАРЦ

• ТУРМАЛИН

• ПОЛИВИНИЛФЛУОРИД

• ПИЕЗОКЕРАМИКЕ

Page 6: Specijalni dielektricni materijali

• Следи историјски преглед открића и примене

Page 7: Specijalni dielektricni materijali

ПИЕЗОЕЛЕКТРИЧНИ УРЕЂАЈИ

• ПИЕЗО ГЕНЕРАТОРИ

• ПИЕЗО СЕНЗОРИ

• ПИЕЗО МОТОРИ

• ПИЕЗО АКТУАТОРИ

• ПИЕЗО ПРЕТВАРАЧИ

• ФРЕКВЕНЦИЈСКИ СТАНДАРДИ

Page 8: Specijalni dielektricni materijali

ПИЕЗО ГЕНЕРАТОРИ

• ПИЕЗОЕЛЕКТРИЧНЕ КЕРАМИКЕ МОГУ ПРОИЗВЕСТИ НАПОН ДОВОЉАН ЗА НАСТАЈАЊЕ ВАРНИЦЕ ИЗМЕЂУ ЕЛЕКТРОДА: КВАРЦНИ УПАЉАЧ, УПАЉАЧ ЗА ПЛИН

• ЕЛЕКТРИЧНА ЕНЕРГИЈА ПРОИЗВЕДЕНА НА ОВАЈ НАЧИН МОЖЕ БИТИ УСКЛАДИШТЕНА – ПИЕЗОЕЛЕКТРИЧНИ ГЕНЕРАТОР

Page 9: Specijalni dielektricni materijali

ПИЕЗО СЕНЗОРИ

• КОНВЕРТУЈУ МЕХАНИЧКИ СИГНАЛ У ЕЛЕКТРИЧНИ

Page 10: Specijalni dielektricni materijali

ПРИМЕНА ПИЕЗО СЕНЗОРА

• ДЕТЕКЦИЈА ЗВУКА –ПИЕЗО МИКРОФОН, ПИКАП ГИТАРЕ...

• ДЕТЕКТОРИ ДИМА

• ОСЕТЉИВИ ХЕМИЈСКИ И БИОЛОШКИ СЕНЗОРИ

• ДЕТЕКТОРИ УЛТРАЗВУКА...

Page 11: Specijalni dielektricni materijali

ПИЕЗО МОТОР

• НАЈЧЕШЋЕ СЕ ПИЕЗОЕЛЕКТИЧНИ КРИСТАЛ ПОБУЂУЈЕ СИНУСНИМ НАПОНОМ РЕЗОНАНТНЕ ФРЕКВЕНЦИЈЕ МОТОРА

• КОРИСТИ СЕ ЗА АУТО ФОКУС КОД РЕФЛЕКСНИХ КАМЕРА

Page 12: Specijalni dielektricni materijali

АКТУАТОРИ

• КОНВЕРТУЈУ ЕЛЕКТРИЧНИ СИГНАЛ У ПРЕЦИЗНО КОНТРОЛИСАНА ПОМЕРАЊА СОЧИВА, ОГЛЕДАЛА, ВЕНТИЛА МИНИЈАТУРНИХ ХИДРАУЛИЧНИХ ПУМПИ

Page 13: Specijalni dielektricni materijali

ПИЕЗО ПРЕТВАРАЧИ

• КОНВЕРТУЈУ ЕЛЕКТРИЧНУ ЕНЕРГИЈУ У МЕХАНИЧКЕ ВИБРАЦИЈЕ ЗВУЧНИХ, ИЛИ УЛТРАЗВУЧНИХ УЧЕСТАНОСТИ

Page 14: Specijalni dielektricni materijali

УЛТРАЗВУЧНИ ИЗВОРИ

• НА РЕЗОНАНТНОЈ ФРЕКВЕНЦИЈИ КРИСТАЛ УРОЊЕН У ТЕЧНОСТ ЕЛЕКТРИЧНЕ ОСЦИЛАЦИЈЕ ПРЕТВАРА У СНАЖНЕ УЛТРАЗВУЧНЕ ТАЛАСЕ

• ИСТИ КРИСТАЛ МОЖЕ БИТИ И УЛТРАЗВУЧНИ ИЗВОР И ПИЕЗО ГЕНЕРАТОР

Page 15: Specijalni dielektricni materijali

СТАНДАРДИ ФРЕКВЕНЦИЈА

• КВАРЦНИ ОСЦИЛАТОР ПРОИЗВОДИ НАПОН ВЕОМА СТАБИЛНЕ ФРЕКВЕНЦИЈЕ

• ОСЦИЛАТОРИ СТАБИЛНИХ ФРЕКВЕНЦИЈА СЕ КОРИСТЕ КОД КВАРЦНОГ ЧАСОВНИКА, РАЧУНАРА, РАДИО ПРИЈЕМНИКА И ПРЕДАЈНИКА...

Page 16: Specijalni dielektricni materijali

КРИСТАЛ КВАРЦА - КОМПОНЕНТА ОСЦИЛАТОРА

• ИЗГЛЕД ЕКВИВАЛЕНТНА

ШЕМА

Page 17: Specijalni dielektricni materijali

ПИРОЕЛЕКТРИЧНИ ЕФЕКАТ

• ПОЈАВА ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛАРИЗАЦИЈЕ ПРИ ПРОМЕНИ ТЕМПЕРАТУРЕ

• ПИРОЕЛЕКТРИЦИ ИМАЈУ ИЗРАЖЕНА И ПИЕЗОЕЛЕКТРИЧНА СВОЈСТВА

Page 18: Specijalni dielektricni materijali

• Следи историјски преглед открића и примене

Page 19: Specijalni dielektricni materijali

ПИРОЕЛЕКТРИЦИ –МАТЕРИЈАЛИ СА ИЗРАЖЕНИМ ПИРОЕЛЕКТРИЧНИМ

ЕФЕКТОМ

• PZT КЕРАМИКА

• ГАЛИЈУМ НИТРИД

• ЦЕЗИЈУМ НИТРАТ....

Page 20: Specijalni dielektricni materijali

ПРИМЕНА ПИРОЕЛЕКТРИКА

• ТОПЛОТНИ СЕНЗОРИ

• ДЕТЕКТОРИ ИНФРАЦРВЕНОГ ЗРАЧЕЊА

Page 21: Specijalni dielektricni materijali

ЕЛЕКТРЕТИ

• МАТЕРИЈАЛИ КОЈИ НАКОН ОБРАДЕ СТИЧУ И ЗАДРЖАВАЈУ ЕЛЕКТРИЧНУ ПОЛАРИЗАЦИЈУ

• НАЈЧЕШЋЕ ПОСЕДУЈУ И ПИЕЗОЕЛЕКТРИЧНА И ПИРОЕЛЕКТРИЧНА СВОЈСТВА

Page 22: Specijalni dielektricni materijali

ДОБИЈАЊЕ ЕЛЕКТРЕТА

• НАЈЧЕШЋЕ СЕ ИЗРАЂУЈУ У ОБЛИКУ ДИСКОВА ДЕБЉИНЕ 5 mm И ПРЕЧНИКА ОКО 100 mm, КОЈИ СЕ НАЈПРЕ ТОПЉЕЊЕМ РАЗМЕКШАВАЈУ, А ЗАТИМ ХЛАДЕ ВИШЕ ЧАСОВА У СПОЉАШЊЕМ ЈЕДНОСМЕРНОМ ЕЛЕКТРИЧНОМ ПОЉУ

• ПРИ ХЛАЂЕЊУ ЕЛЕКТРИЧНИ ДИПОЛИ ИМ СЕ ФИКСИРАЈУ У ПРАВЦУ СПОЉАШЊЕГ ПОЉА

Page 23: Specijalni dielektricni materijali

НАЈЧЕШЋЕ КОРИШЋЕНИ ЕЛЕКТРЕТИ

• ПОЛИВИНИЛДЕНДИФЛУОРИД – PVDF

Page 24: Specijalni dielektricni materijali

ПРИМЕНА ЕЛЕКТРЕТА

• МИКРОФОНИ• ЗВУЧНИЦИ• СЛУШАЛИЦЕ• МЕРАЧИ ПРИТИСКА• МЕРАЧИ ВЛАЖНОСТИ• ДОЗИМЕТРИ• УЛТРАЗВУЧНИ ДЕТЕКТОРИ• ТОПЛОТНИ И ИНФРАЦРВЕНИ

СЕНЗОРИ

Page 25: Specijalni dielektricni materijali

ТЕЧНИ КРИСТАЛИ

• МАТЕРИЈАЛИ СА ПАРАКРИСТАЛНОМ СТРУКТУРОМ- МЕЂУСТАЊЕ ПРИ ТОПЉЕЊУ ИЗ КРИСТАЛНЕ У ТЕЧНУ ФАЗУ

• КАО КРИСТАЛИ ИМАЈУ УРЕЂЕНУ СТРУКТУРУ

• КАО ТЕЧНОСТИ, ТЕКУ

Page 26: Specijalni dielektricni materijali

• Следи историјски преглед

Page 27: Specijalni dielektricni materijali

МАТЕРИЈАЛИ – ТЕЧНИ КРИСТАЛИ

• СУПЕРФЛУОРИНИРАНИ ФЕНИЛЦИКЛОХЕКСАНИ

Page 28: Specijalni dielektricni materijali

СВОЈСТВА ТЕЧНИХ КРИСТАЛА

• МАЛИ СПОЉАШЊИ УТИЦАЈИ МОГУ ИЗАЗВАТИ ВЕЛИКЕ ПРОМЕНЕ У ОПТИЧКОЈ ПОЛАРИЗАЦИЈИ, АПСОРПЦИЈИ, РАСЕЈАЊУ, РЕФЛЕКСИЈИ И БОЈИ

Page 29: Specijalni dielektricni materijali

ПРИМЕНА ТЕЧНИХ КРИСТАЛА

• ТЕЧНОКРИСТАЛНИ ДИСПЛЕЈИ

• ТЕЧНОКРИСТАЛНИ ЕКРАНИ

• МЕРЕЊЕ ТЕМПЕРАТУРЕ

Следе радови ученика...

Page 30: Specijalni dielektricni materijali

Скенирајућа тунелска микроскопија

Никола Крстић

II 5б

Page 31: Specijalni dielektricni materijali

• Скенирајућа тунелска микроскопија омогућава посматрање површина кристала, деформација на површини кристала са највећим могућим увећањем.

Page 32: Specijalni dielektricni materijali

Принцип рада

Оштра кристална игла се креће по површини кристала и веома фино осцилује.Те механичке осцилације у кристалу се трансформишу у електричне, затим појачавају и обрађују, па на крају приказују на екрану.

Page 34: Specijalni dielektricni materijali
Page 35: Specijalni dielektricni materijali

Површине снимљене тунелском микроскопијом

Page 36: Specijalni dielektricni materijali

Површина гвожђа са израженим дефектима

Page 37: Specijalni dielektricni materijali

ПОВРШИНА ПЛАТИНЕ

Page 38: Specijalni dielektricni materijali

Историја

• Прву микроскопску скенирајућу сонду су измислили 1981. Герд Бининг и Хенрик Рохрер у IBM

• 1986 за откриће методе добили су Нобелову награду за физику

Page 39: Specijalni dielektricni materijali

Сонар

Никола Ристић

II/5-b

Page 40: Specijalni dielektricni materijali

Принцип рада

• Сонар омогућава мерење дубине и откривање предмета и навигацију под водом користећи кретање ултра звука.

Page 41: Specijalni dielektricni materijali

Историја

• 1906. Левис Никсон открива први сонар који користи за детекцију ледених брегова.

• 1915. Пол Ленгвин открива први сонар за детекцију подморница.

• 1918. почиње употреба термина сонар Sound Navigation and Ranging.

Page 42: Specijalni dielektricni materijali

Ултра звучни извор

• Пиезоелктрична плочица изложена променљивом електричном пољу на резонатној фреквенцији, скупља се и шири у ритму тог поља.

• Уколико су примењене фреквенције изнад 20000 Hz настаће ултра звук.

Page 43: Specijalni dielektricni materijali

Примена ултазвука

• Сонар

• Уређаји за детекцију грешака у материјалу

• Ултразвучни уређаји у медицини

Page 44: Specijalni dielektricni materijali

Делови сонара

• Извор ултразвука• Пријемник

ултразвука• Електроника за

обраду враћеног сигнала

• Екран

Page 45: Specijalni dielektricni materijali

Електроника сонара (одређивање растојања)

Page 46: Specijalni dielektricni materijali

Екран сонара

Page 47: Specijalni dielektricni materijali

Простирање ултразвука који емитује сонар кроз воду

Page 48: Specijalni dielektricni materijali

Мерење дубине дна

Page 49: Specijalni dielektricni materijali

Активни сонар

Page 50: Specijalni dielektricni materijali

Сонар у подводној археологији

Page 51: Specijalni dielektricni materijali

Откривање јата риба

Page 52: Specijalni dielektricni materijali

Сонар за откривање риба