1.6 Caractéristiques électriques et
mécaniques des maté- riaux piézoélectriques
Les matériaux piézoélectriques
possèdent des performances différentes d'un matériau
à un autre. Pour quantifier ces performances, plusieurs coefficients
sont définis. Parmi eux, nous citerons :
1.6.1 Permittivité << åij »
La permittivité « åij » d'un
matériau piézoélectrique détermine la charge par
unité de surface due au champ électrique appliqué [37,38].
Elle est suivie de deux indices. Le premier indice désigne la direction
du déplacement électrique ; le second celui du champ
électrique.
· åij T est la permittivité à
force constante caractérisant un échantillon libre.
· åij S est la permittivité à
déformation constante caractérisant un échantillon
encastré.
1.6.2 Compliance élastique << sij »
La compliance élastique « sij» est
définie comme le rapport de la déformation relative sur la
contrainte mécanique appliquée [39]. Elle est suivie de deux
indices. Le premier indice désigne la direction de la déformation
relative ; le second celui de la contrainte mécanique.
· sij E est la compliance à champ
électrique constant.
· sij D est la compliance à
déplacement électrique constant.
1.6.3 Constante de charge piézoélectrique
<< dij »
Le coefficient de charge « dij» est la
constante de proportionnalité entre le déplacement
électrique et la contrainte mécanique (ou la déformation
relative et le champ électrique). Il est suivi de deux indices. Le
premier indice désigne la direction du déplacement
électrique (ou du champ électrique) ; le second celui de la
contrainte mécanique (ou déformation relative). Puisque la
contrainte induite dans un matériau piézoélectrique par
application d'un champ électrique est le produit de la valeur du champ
électrique et de la valeur du coefficient de charge, les
matériaux piézoélectriques qui se caractérisent par
des coefficients de charges élevés sont plus souvent
utilisés comme actionneurs que comme capteurs [37,40].
1.6.4 Constante de tension piézoélectrique
<< gij >>
Le coefficient de tension « ?????? » est la
constante de proportionnalité entre le champ électrique et la
contrainte mécanique (ou la déformation relative et le
déplacement électrique). Il est suivi de deux indices. Le premier
indice désigne la direction du champ électrique (ou du
déplacement électrique) ; le second celui de la contrainte
mécanique (ou déformation relative). Puisque le champ
électrique induit dans un matériau piézoélectrique
par application d'une contrainte mécanique est le produit de la valeur
de la contrainte mécanique et de la valeur du coefficient de tension,
les matériaux piézoélectriques qui se caractérisent
par des coefficients de tension élevés sont plus souvent
utilisés comme capteurs que comme actionneurs [37,40].
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