Abstracto

Comportamiento del flujo de corriente sobre superficies de zirconato titanato de plomo durante el impacto mecánico

Amán A

En este artículo se describe una nueva técnica de detección de tensión mecánica basada en el flujo de corriente en superficies de titanato de plomo y circonio (PZT). Las propiedades de flujo de corriente del PZT se caracterizaron mediante el uso de un penetrador de tungsteno. El penetrador de tungsteno se dejó caer desde una cierta altura y provocó un impacto mecánico en la muestra de PZT. El perno de tungsteno logró un contacto directo con la superficie superior de la muestra ferroeléctrica durante el impacto. Este procedimiento permitió mediciones de la corriente eléctrica que fluyó entre la superficie del PZT y el perno de tungsteno. Se demostró que la conmutación del dominio ferroeléctrico en la superficie del PZT y la deformación plástica generan este flujo de corriente durante la acción de la fuerza de carga. El flujo de corriente desapareció en unos pocos microsegundos después de la eliminación de la fuerza de carga. Las mediciones se llevaron a cabo utilizando diferentes áreas de aplicación de fuerza en la superficie del PZT. La tensión mecánica, inducida por la colisión, se transmitió a través de la muestra y generó también un momento dipolar medible . De esta manera, se demostró que el PZT exhibe una alta sensibilidad contra la tensión mecánica por medio del flujo de corriente eléctrica, en comparación con las mediciones típicas del momento dipolar. Esta propiedad material específica de la cerámica PZT se puede utilizar para nuevos diseños de sensores de tensión mecánica con mayor sensibilidad que los voluminosos sensores PZT utilizados normalmente.