logo
  1. Bosh sahifa
  2. Diplom ishlar
  3. Umumiy
  4. ЦТСЛ 7 65 35 SHAFFOF KERAMIKANING AKUSTIK XUSUSIYAT

ЦТСЛ 7 65 35 SHAFFOF KERAMIKANING AKUSTIK XUSUSIYAT

Yuklangan vaqt:

20.11.2024

Ko'chirishlar soni:

0

Hajmi:

5085.5 KB
Ko'chirib olish
ЦТСЛ 7/65/35 SHAFFOF KERAMIKANING AKUSTIK XUSUSIYATINI O‘RGANISH MUNDARIJA KIRISH......................................................................................................... 3 I.BOB. ЦТСЛ KERAMIKANING ASOSIY XOSSALARI …............ 5 1.1. ЦТСЛ keramikaning dielektrik xossalari............................................ . 5 1.2. ЦТСЛ keramikaning akustik xossalari................................................ 13 II.BOB QATTIQ JISIMLARNI O‘RGANISHNING AKUSTIK USULLARI ................................................................................................ 15 2.1. Qattiq jisimlarda akustik to‘lqinlar tarqalish tezligini o‘lchash qurilmasi....................................................................................................... 16 2.2. Keramikadagi elastik to‘lqinlarning yutilish koeffitsientini o‘lchash qurilmasi....................................................................................................... 22 III.BOB ЦТСЛ 7/65/35 KERAMIKANI AKUSTIK TO‘LQINLAR VOSITASIDA O‘RGANISH .................................................................... 25 3.1. ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnetkeramikada akustik to‘lqinlar tarqalishining haroratga bog‘liqligi............................................................. 25 3.2. ЦТСЛ keramikada elastik to‘lqinlarning yutilishi .............................. 30 IV.BOB ЦТСЛ 7/65/35 KERAMIKANING AKUSTIK XUSUSIYATLARI..................................................................................... 33 4.1 Akustik xususiyatlarni o‘rganish asosida olingan tajriba natijalarining tahlili..................................................................................... 33 4.2 Yoyiq faza o‘tishli segnetoelektriklarning akustik xususiyatlari. Vaqt relaksatsiyasining spektri............................................................................. 39 4.3. Yoyiq faza o‘tishli segnetokeramikadagi nochiziqli elektroakustik effekti... ........................................................................................................ 42 XULOSA..................................................................................................... 45 Foydalanilgan adabiyotlar......................................................................... 46 1 Kirish Segnetoelektrik materiallar bu o‘ziga xos materiallar bo‘lib, ma’lum harorat intervalida qayta yo‘naltirilgan spantan qutublanish, domenli struktura va turli xil haroratlardagi faza o‘tishlariga ega bo‘lgan materialdir. Bu o‘ziga xoslik ma’lum darajada segnetoelektriklarning fizik xossalarini belgilaydi. Segnetoelektriklar yuqori darajadagi dielektrik singdiruvchanlik, dielektrik gisterezis xalqasiga egaligi, yaxshi elektromexanik xususiyatlarga ega bo‘lganligi sababli zamonaviy texnikada keng qo‘llaniladi. Segnetoelektriklar kondensatorlar yasashda, o‘lchov texnika asboblarini yasashda, piezoelektrik qurilmalarda, adaptiv optikada, shuningdek elektron hisoblash mashinalarning xotira qurilmalarida keng qo‘llaniladi. Segnetoelektriklarning qo‘llanish sohalari kundan- kunga ortib bormoqda. Umumiy formulasi ABO 3 bo‘lgan perooksid strukturali segnetoelektriklar texnikaning turli sohalarida keng qo‘llanilmoqda. Shunga ko‘ra hozirgi vaqtda bunday segnetoelektriklarni o‘rganish bo‘yicha katta ilmiy ishlar amalga oshirilmoqda. Mavzuning dolzarbligi: ЦТСЛ shaffof segnitokeramikalarning fizik va elektrofizik xususiyatlari keng o‘rganilgan. Xususan ЦТСЛ shaffof segnitokeramikaning 8/65/35, 9/65/35, 12/65/35 vahokazo tarkibli turlari yaxshi o‘rganilgan. Biroq ЦТСЛ 7/65/35 tarkibli shaffof keramikaning akustik va elektroakustik xususiyatlari o‘rganilmagan. Bitiruv malakaviy ishining dolzarbligi ЦТСЛ 7/65/35 tarkibli shaffof segnitokeramikaning akustik, elektroakustik va ularda akustik to‘lqinlarning yutilishini o‘rganishdan iborat. Bitiruv malakaviy ishining asosiy maqsadi: ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikani akustik xususiyatlarini 77-700K harorat intervalida o‘rganishdan iborat. O‘rganish obekti: Bitiruv malakaviy ishida serkanat-titanat-qo‘rg‘oshin-lantan elementlaridan 2 tashkil topgan. ( Pb 1-x La x ) (Zr Ti 1-y ) 1-0.25x O 3 ЦТСЛ 7/65/35 keramikani o‘rganishdan iborat. Ilmiy yangiligi: 1.ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikada bo‘ylama va ko‘ndalang akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining 77-450 harorat intervalida o‘lchandi. 2. Bo‘ylama va ko‘ndalang akustik to‘lqin tezligini o‘lchash asosida elastiklik modullari hisoblanadi va elastiklik modullarning haroratga bog‘liqligi o‘rganiladi. 3. Bo‘ylama akustik to‘lqinlar yutilish koeffitsientining keng harorat intervalida o‘lchandi. 4. Ko‘ndalang akustik to‘lqinlar yutilish koeffitsienti juda katta bo‘lganligi sababli ularning yutilish koeffitsientining haroratga bog‘liqligi o‘rganilmadi. 5. Bo‘ylama akustik to‘lqinlar tarqalish yo‘nalishiga perpendikulyar holda joylashtirildi va elektr maydoni ta’sirida tezlikning temperaturaga bog‘liqligini o‘lchashlar 2- xil E=const va T= const rejimlarida o‘lchanildi. Amaliy ahamiyati: ЦТСЛ keramika yuqori darajadagi elektrooptik va fotorefraktiv xususiyatlarga ega bo‘lganligi uchun axborotga optik ishlov berishda keng qo‘llaniladi. Shunga ko‘ra ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnetokeramikaning akustik va elektroakustik xususiyatlarini o‘rganish muhim ahamiyatga egadir. 3 1 BOB. ЦТСЛ KERAMIKANING ASOSIY XOSSALARI 1.1. ЦТСЛ keramikaning dielektrik xossalari Elektorooptik keramika haqidagi dastlabki ma’lumotlar 1967-1969-yillarda Amerikalik olimlar S.Lenda va P.Techera tomonida e’lon qilindi. Bunga asosiy sabab, qizdirib preslash usuli bilan hosil qilingan segnetokeramikalarning hosil qilish texnikasi bo‘ldi. Hozirgi vaqtda shaffof segnetokeramikalar optik polikristall materiallarning katta qismlarini tashkil qiladi. 200 dan ortiq qotishmalari va bog‘lanishlari mavjud bo‘lib ular asosida 700 dan ortiq turli xil tarkibdagi shaffof segnetokeramikalar hosil qilingan. Ulardan texnikada eng ko‘p qo‘llaniladigani bu, (Pb, La), (Zr, Ti) O 3 (qisqartirilgan holda ЦТСЛ x/y/z) bunda x-La konsentratsiyasi protsentlarda %, y/z - Zr/Ti (sirkoniy, titan) nisbiyligi. ЦТСЛ- (цнатирконат-титанат свинца, модифицированный лантаном yani, serkonat-titanat-qo‘rg‘oshin-lantan) bilan modifikatsiyalangan. Keyinchalik bu ЦТСЛ deb yuritilgan. Bu keramikaning asosiy xususiyati shundaki u shaffof bo‘lib, g‘ovvak bo‘lmagan va yuqori darajada g‘ovaklashgan keramika bo‘lib fizik xossalarni o‘rganish uchun eng qulay ob’yekt hisoblanadi. Haqiqatdan ham ma’lumki, oddiy keramika juda ko‘p nuqsonlarga ega va u fizikaviy izlanishlarda katta qiyinchiliklarni yuzaga keltiradi. ЦТСЛ keramikaning shaffofligi faza o‘tish temperaturasi va boshqa ko‘pgina fizik xususiyatlarni La konsentratsiyasiga bog‘liq. [1] , 1.1.1-rasm. 4 1.1.1-rasm . Xona haroratida ЦТСЛ keramikaning fazaviy diagrammasi [1]. 1. Keramika tarkibidagi La miqdorining uncha katta bo‘lmagan o‘zgarishi fazoviy stabillik sohasidagi katta o‘zgarishlarga olib keladi. 2. La miqdorining ortishi antisegnetoelektrik АСЭ va СЭ segnetoelektrik fazoga nisbatan kengaytiradi. 3. La miqdorining ortishi ramboidrik fazoga nisbatan segnetoelektrik tetroganal fazani oshishiga sabab bo‘ladi. La bilan modifikatsiyalangan Pb Ti O 3 sistema Kyuri faza o‘tish haroratini kamaytiradi[1]. 26% La aralashtirilganda sistemaning Kyuri nuqtasi xona haroratiga qadar kamayadi. Rentgen tekshirishlarini tahlil qilish ko‘rsatadiki, Pb Zr O 3 yuqori konsentratsiyalarda faza siljishi yuz bermaydi chunki ikkala aralashma Pb Zr O 3 va La Zr 2 O 6 uchun faza siljishi bir xil bo‘ladi. Pb Zr O 3 shundan Zr / Ti ga qadar faza siljishi 90/10 nisbatda bo‘ladi. 5 ЦТСЛ sistema uchun 1.1.2-rasmda La ning turli qiymatlari uchun fazoviy diogrammaning temperaturaga bog‘iqligi tasvirlangan. 1.1.2-rasm ЦТСЛ keramilasi La konsentratsiyasining fazoviy diagrammaning haroratga bog‘liqligi [2]. Antisegnita eletrik fazaning kengayishining segnita elektrik fazaga nisbatan yuz berishi oddiy holdir. Xuddi shunday Zr/Ti nisbatning katta qiymati uchun ham. Bundan tashqari La konsentratsiyasi 2 dan 4 % gacha o‘zgarganda АСЭ va СЭ fazalar chegarasi o‘zgaradi. ЦТСЛ sistema uchun tartibsiz orentirlangan kristallarga oid yuqori bir jinsli struktura mavjud bo‘ladi. Bundagi har bir zarralarning o‘lchamlari 2-15 mkm atrofida bo‘ladi. [2] 6 Yorug‘lik nurlarining ko‘rishi va infraqizil spektrlar sohasida shaffof bo‘lgani uchun va elektrooptik xususiyatlari yaqqol namoyon bo‘lganligi sababli bu keramikalar optoelktronikadan va optik texnikada keng qo‘llaniladi. Elektrooptik materiallarning optoelektron qurulmalardagi asosiy funksiyalari elektr signalini optik signalga aylantirish yoki muhitning optik parametrlarini elektr signali yordamida boshqarishdan iboratdir. Segnetokeramikadagi elektrooptik effektlarning yana bir fundamental tadbiqi yorug‘lik sochilishini elektr signali bilan boshqarishdir. Bu yorug‘lik intensivining keramika orqali o‘tganda turli xil burchaklar ostida sochilishi va qutblanishining katta bo‘lishidir, shu bilan birga uning domentlarining tuzulishi, materialning fazaviy strukturasiga bog‘liqligi. Bu qurilma orqali o‘tayotgan yorug‘lik intensivligini elektrik boshqarish imkonini beradi. Keramika orqali o‘tayotgan yorug‘lik nurining sochilishini ko‘plab izlanuvchilar amalga oshirgan. Ular ichida makroskopik deformatsiya o‘lchash qutblanish yorug‘lik o‘tkazuvchanlik sifatli rendenastrukturaviy tahlil ko‘rsatadiki haqiqatdan ham alohida zarralardan strukturaviy o‘tish sodir bo‘ladi. Xususiy holda tetrogonal faza bo‘lib, u rambaidrik faza bilan qurshab olingan. Ikkilamchi fazaning P 2 =0 da ortishi ichki kuchlanishni yo‘qotish mexanizimini stimilatsiya qiladi. Ikkilamchi fazaning katta miqdorda bo‘lishi yorug‘lik nurlarini ko‘proq sochilishini tushuntirish imkonini beradi. ЦТСЛ keramikaning dielektrik xususiyatlarini o‘rganish texnikada qo‘llanishi va shu bilan birga qo‘shimcha ma’lumotlar olish uchun qiziqarlidir. Bu esa ЦТСЛ keramikaning fizik tabiatini tushuntirish imkoniyatini beradi. 7 ЦТСЛ keramikadagi dielektrik sindiruvchanlikning haroratga va chastotaga bog‘liqligi [3] ishda o‘rganilgan. Izlanishlar ko‘rsatadiki qutblangan ЦТСЛ keramikaning marifatrop chegarasida dielektrik singdiruvchanligi qo‘shimcha piki kuzatiladi va uning harotati Tc kyuri haroratidan pastda bo‘ladi. Qo‘shimcha pikining hosil bo‘lishi makroskopik signetoelektrik holati kerakmikaning kvazisegnetoelektrik sohaning buzilishi bilan tushuntiriladi. Bundan tashqari La konsentratsiyasining ortishi bu pikning past haroratlar tomon siljishiga sabab bo‘ladi. ЦТСЛ 8.5/65/35 va ЦТСЛ 9/65/35 obektlarda qo‘shimcha pik egilishi bilan kuzatiladi. Ularning paydo bo‘lishini turli turli xil kristrografik strukturadagi makroskopik qutubli sohalarning buzilishi bilan tushuntiriladi. ЦТСЛ9/65/35 keramikaning dielektrik singdiruvchanligi temperaturaga bog‘liqligi [4] turli xil chastotalarda o‘rganish va dielektrik singdiruvchanlik yoyiq faza o‘tishiga xos bo‘lib, polyarizatsiyalangan mikro oblastlarning spantan fruktatsiyasi mavjudligi bilan bog‘liq bo‘lgan nazariya bilan tushuntiriladi. Tajribaralar ko‘rsatadiki chastotaning ortib borishi Tc ning ortishiga va maks kamayishiga olib keladi, bu polyarizatsiya mexanizimining glarizatsion xususiyatga ega ekanligini va faza o‘tishi yoyiq ekanligini tasdiqlaydi.La konsentratsiyasining infra past chastotalarda o‘zgarishidagi dielektrik singdiruvchanlikning qiymatiga La konsentratsiyasining ta’siri [3] rasmda tasvirlangan.[4]. (T t ) va (T c ) maksimumlarining qayta taqsimlanishi klasterlar qutubli sohasining evolyutsiyasi bilan bog‘liq va ularning chegarasining La miqdoriga bog‘liq bo‘ladi. 8 Qutublangan obyektlarda va tg haroratga bog‘liq bo‘lgan qo‘shimcha piklarni kuzatish mumkin. Bunday natijalar (5) eksperimental izlanishlarda (5 va 6) polarizatsiyalanmagan va polarizatsiyalangan obektlar uchun 1.5 va 1.6 rasmlarda tasvirlangan. Rasmlardan ko‘rinadiki ЦТСЛ9/65/35 keramika uchun induksirlangan faza o‘tish temperaturasi asosiy faza o‘tish temperaturasidan pastda joylashgan, t va c dan 10 marta kichik. 1.1.3-rasm bog‘lanishning La turli xil konsentratsiyalariga bog‘liqligi [3]. 9 ЦТСЛ keramikaning akustik xususiyatlari ham keng o‘rganilgan. La ning 65 atm foiz konsentratsiyasi uchun 20 MHz chastotadagi bo‘ylama ultratovush to‘lqinlarning tarqalish tezligi va yutilishi haroratga bog‘liqligi [6] ishda o‘rganilgan. Tajribalar natijasida 1% La tarkibiga ega bo‘lgan obektlarda elastik to‘lqinlarning tarqalish tezligi keskin o‘zgarib ketadi. Bu ikkita (Э 1 -Э 2 ) signetoelektrik faza o‘tishlarning mavjudligi bilan tushuntiriladi. Bunday faza o‘tish tarkibida La mavjud bo‘lmagan keramikalarda ham kuzatiladi. La konsentratsiyasining ortishi faza o‘tish haroratining ortishiga elastik to‘lqinlar tarqalish tezligining kamayishiga va Kyuri faza o‘tish temperaturasining pasayishiga olib keladi. Grafikda La konsentratsiyasining 8/10/3 atm foiz bo‘lganda 373K haroratda anamaliya kuzatuladi ya’ni paraelektrik-segnetoelektrik faza o‘tishlar mavjudligini ko‘rsatadi. Biroq 323K dagi ultratovush to‘lqinlarning tezligi signetoelektrik – antisegnitoelektrik faza o‘tishlar mavjudligini ko‘rsatadi. Bu xulosani rezonans chastotada ultratovush to‘lqinlarning yutilishi ham tasdiqlaydi. La ning miqdori 0.12 va 15 atm foiz bo‘lgan keramikalarda ham antisegnetoelektrik va paraelektrik faza o‘tish mavjudligini ko‘rsatadi. 10 1.1.4-rasm ЦТСЛ 10/65/35 polarizatsiyalanmagan keramikadagi va tg ning temperaturaga bog‘liqligi [4]. 11 12 1.1.5-rasm Polarizatsiyalangan ЦТСЛ 10/65/35 keramikadagi va bog‘lanishlar [5]. 13 1.2 ЦТСЛ keramikalarning akustik xossalari . ЦТСЛ keramikalarda Lantanning turli xil konsentra tsiyalarida akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining haroratga bog‘liqlik grafiklari 1.1.6 -rasmda tasvirlangan 1.1.6-rasm 14 La konsentratsiyasi 1dan 15 atm % gacha bo‘lgan qutublanmagan ЦТСЛ obektlardagi 20 MHz chastotali bo‘ylama ultratovush to‘lqinlari tarqalish tezligining haroratga bog‘liqligi.[4] Ultratovush to‘lqinlari 20 MHz chastotada yutilishini o‘rganilgan. Barcha o‘rganilgan obektlarda faza o‘tish sohasida ultratovush to‘lqinlarning kuchli yutilishi kuzatilgan. La konsentratsiyasi 1% bo‘lgan keramikada ultratovush to‘lqinlarning chastotasi 5-20MGHz chastotada o‘zgarganda ham yutilishi piki o‘zgarmaydi.Bu esa СЭ 1 -СЭ 2 faza o‘tishi mexanizimi relaksatsion emasligini ko‘rsatadi. Bu natijalarni issiqlik sig‘imini o‘lchash ham tasdiqlaydi. La miqdorining ortib borishi СЭ 1 -СЭ 2 faza o‘tishlarda ultratovush to‘lqinlarning yutilishi piki yuqori temperaturalar sohasiga siljiydi. Bu piklar 343K va 433K oralig‘ida kuzatiladi. 15 2-BOB. QATTIQ JISMLARNI O‘RGANISHNING AKUSTIK USULLARI. Hozirgi vaqtda qattiq jisimlarning xossalari o‘rganishning akustik usullari eksperimental amaliyotda keng qo‘llaniladi. Akustik va elektroakustik xususiyatlarni o‘rganish muammosini hal qilish uchun turli xil chastotalar va haroratlarda elastik to‘lqinlarning tezligi va zaiflashuvi aniq o‘lchash imkonini beradigan eksperimental va akustik qurilmani ishlab chiqish va birlashtirish kerak edi. Ma’lumki elastik to‘lqinlarning keng doiradagi ohanglarda tarqalish xususiyatlarini o‘lchash imkonini beradigan ishonchli ilmiy ma’lumotlarni taqdim etadigan izchil ko‘p sonli usullari mavjud. Ushbu bobda implus-exo o‘rnatishning ishlash printsipi tasvirlagan. Shuningdek papadakis usuli yordamida elastik to‘lqinlarning tarqalish tezligini aniq o‘lchash usuli, zaiflashuvini o‘lchash uchun implus-exo usuli va texnikasi, qattiq jisimlarning pielektrik xususiyatlarini o‘lchash tavsiflagan.[7] 16 2.1. Qattiq jisimlarda akustik to‘lqinlar tarqalish tezligini o‘lchash qurilmasi. 17 Bu ishda qattiq jisimlarni akustik tadqiq qilishning implusli usullaridan foydalanilgan. Implusli tadqiq usuli birinchi bo‘lib, metallar va dielektriklarda elastik to‘lqinlarning tarqalishini o‘rganish uchun ishlatilgan[8]. Rezonans usulidan farqli o‘laroq implus usuli harakatlanuvchi elastik to‘lqinlardan foydalanadi. Implus usulini ishlashning asosiy tamoyillari quyidagicha taqdim etilishi mumkin. Sinxronlashtiruvchi generatorning yuqori chastotali generator tomonidan modulyatsiya qilinadi, uning chiqishida har bir aniq holat uchun zarur davomiylik va chastotali radio implus hosil bo‘ladi. Rolni halqa rezanator yoki mos keladigan transformator bajarishi mumkin b’lgan mos keluvchi moslama yordamida hosil qilingan radio impluslar o‘rganilayotgan namunaga biriktirilgan piezoelektrik o‘zgartirgichga beriladi. Radio impluslarini to‘ldirish chastotasi piezoelektrik transduserning tabbiy chastotasiga yoki uning yuqori g‘alati harmonikalaridan biriga yaqin yoki teng bo‘lishi kerak. Teskari piezoelektrik effekt tufayli elektr tebranishlari elastik tebranishlarga aylanadi va uning tekislik-parallel uchiga perpendikulyar bo‘lgan namunaga yupqa yopishtirish qatlanmi orqali uzatiladi. Kristallning qarama-qarshi uchidan aks ettirilgan qo‘zg‘atilgan elastik to‘lqin vaqt o‘tgach t= piezoelektirik trasdusser-kristall interfiysiga qaytadi.Bu yerda to‘g‘ridan-to‘g‘ri piezoelektirik ta’sir tufayli u birinchi aks- sado implusiga mos keladigan elektromagnit signalga aylanadi va osiloskop ekranida kuzatiladi.Piezoelektirik transdusser-kristall interfeysidan aks ettirilgan elastik to‘lqin yana kristall orqali ikki marta o‘tadi va bir muncha vaqt (t)o‘tgach, qisman elektromagnit signalga aylanadi. Shu tarzda radio impluslar ketma -ketligi hosil bo‘ladi,ular qabul qiluvchi tomonidan ro‘yxatga olinadi va ossiloskop ekranida kuzatiladi (2.1.1-rasm). Ularning supirilishi video implus generatori bilan sinxronlashtiriladi. 18 Ikki eng yaqin impluslar orasidagi vaqtni (t) aniqlab, namunaning uzunligini(l) bilib elastik to‘lqinlarning tarqalish tezligi topiladi. Yani : v= (1) 2.1.1- rasm Namunada tarqalayotgan akustik impluslar osillogrammasi. Qattiq jismlarning elastik xususiyatlarini o‘rganish uchun turli xil impluslar mavjud bo‘lib,ular [9.10] da tasvirlangan. Chunki fazali o‘tishlar hududida biz o‘rgangan namunalarda elastik to‘lqinlarning susayishini katta, aks ettirilgan impluslar soni juda kichik va shuning uchun namunadagi impluslarning ikki marta o‘tish vaqtini o‘lchash bilan bog‘liq bir qator qiyinchiliklar paydo bo‘ladi. Bu akustik tadqiqotlar uchun [9.10] da tasvirlangan usullardan foydalanishga ruxsat bermaydi. Shuning uchun Papadakis tomonidan ishlab chiqilgan aks-sado impluslarini ustma-ust joylashtirish usulidan foydalanilgan. [7] 19 2.1.2-rasmda aks-sado impluslarini qo‘shish usuli yordamida elastik to‘lqinlar tezligini o‘lchash uchun o‘rnatishning blok diagrammasi ko‘rsatilgan. O‘lchov printsipi ossiloskop ekranida ikkita signalni chastota (v) gorizantal surishni tanlash orqali birlashtirishdan iborat bo‘lib, uning davri (T) namunadagi 2l yo‘lni bosib o‘tgan signallar orasidagi vaqt (t) orlig‘ida to‘lliq teng bo‘ladi. Ularning birlashtirilgan nisbati bizga ikki miqdor o‘rganilayotgan namunadagi elastik to‘lqinlarning tarqalish tezligini beradi: v= ( 2.1.1) Bu yerda t= Bitta signal ossiloskopning bir supurish siklida , ikkinchisi keyingi supurish siklida paydo bo‘ladi. X o‘qi bo‘ylab skanerlash GLF-1 o‘zluksiz tebranish generatori tomonidan ta’minlanadi, uning chastotasi chastota o‘lchagich 11 tomonifan boshqariladi. Ossiloskop ekranidagi rasmlar barqaror bo‘lidi uchun mos keladigan signallar supirish sigmali bilan fazaviy sinxronlashtiriladi. Chastota bo‘luvchi radio 2 impluslarining takrorlanish tezligini o‘rnatish uchun zarur.1000 ga bo‘linganda, keyingi implus kelganda , oldingi implusning barcha aks-sadolari butunlay o‘chib ketadi. Video impluslarini ajratuvchi chiqishidan GES-3 implus signali generatoriga o‘tadi. 20 2.1.2 – rasm. Akustik qurilmaning tarkibi tuzilish sxemasi. 1. Past chastotali generator 2. Chastota bo’lgich 3. Implusli signallar generatori 4. Yuqori chastotali signallar generatori 5. Muvofiqlashtiruvchi qurilma 6. Qabul qilgich 7. Ossilograf 8. Namuna 9. Implusli signallar generatori 10. Implusli signallar generatori 11. Chastotametr 12. Implusli signallar generatori 21 Bu yuqori chastotali generator GBCH-4 tomonidan ishlab chiqarilgan signallarni modulyatsiya qiladi. Uning chiqishi radio impluslarini ishlab chiqaradi. VCH generatoridan radio implus namunaga yopishtirilgan piezoelektrik transduser bilan VCH generatorining chiqish qarshiligini moslashtirish uchun qurilmaga beriladi. VCH generatoridan keladigan signalning bir qismi qabul qiluvchining kirishiga juda katta amplituda bilan keladi. Bu qabul qiluvchining ortiqcha yuklanishiga va uning chiziqli bo‘lmagan ish rejimiga kirishiga olib kelishi mumkin. Buning oldini olish uchun implus VCH generatoridan kelgan vaqtga kelib, qabul qiluvchi GIS-12 implus signali generatori tomonidan yaratilgan ijobiy implus bilan yopiladi. Namunadagi 2l masofadan o‘tgan elastik to‘lqin yana bir xil konvertor yordamida elektr signallariga aylanadi. Signal keng polasali qabul qilgichning kirishiga keladi uning chiqishi shlyuzli. Qabul qilgich tomonidan kuchaytirilgan signal ossilloskop 7ning Y kirishiga beriladi va X o‘qi skanerlash rejimida ekranda bir qator aniqlanmagan aks-sado impluslari kuzatiladi. (2.1.1-rasm) Ossiloskopni tashqi tozalash rejimiga o‘tkazishdan oldin, ikkita aks ettirilgan aks-sado impluslarini bir-birining ustiga qo‘yish uchun ajratib olishingiz kerak. Bu GIS 9 VA GIS 10 generatorlari tomonidan yaratilgan va bir- biriga 2 ga teng vaqtga kechiktirilgan yorug‘lik impluslari yordamida amalga oshiradi, bu o‘rganilayotgan namunadagi elastik to‘lqinning ikki marta o‘tish vaqtiga teng. Bunday holda tanlangan aks- sado impluslarining yorqinligi boshqalarga qaraganda kattaroq bo‘ladi. Keyin ossiloskop X o‘qi bo‘ylab tashqi skanerlash rejimiga o‘tkaziladi va ossiloskop nurning yorqinligi shunchalik kamayadiki, faqat yoritilgan radioimpluslar ko‘rinadi. Aniq qoplama skanerlash chastotasini tanlash orqali amalga oshiriladi. (2.1.3-rasm) Vaqt oralig‘i t vaqt oralig‘iga teng bo‘lgan tozalash chastotasida radioimpluslari bir-biriga mos keladi. 22 2.1.3 – rasm. Ossilograf ekranida ketma - ket kelgan exo impluslarini o‘rnatish Chastotalarni aniq tanlashdan foydalanib ular birlashtirgan radioimpluslarining teng davrlari to‘liq mos kelishiga erishadilar. Bundan tashqari sozlamalar quyidagi tarzda tekshiriladi, biz GLF-1 generatorining amplitudasini o‘zgartirib, birlashtirilgan radioimplularning tegishli davrlari bir- biriga nisbatan o‘z pozitsiyasini o‘zgartirmasligiga ishonch hosil qilamiz. Shundan so‘ng elastik to‘lqinlarning tezligi GLF-1 generatorining chastotasida va l bilan hisoblanadi. v= 2 l ν Haroratning o‘zgarishi elastik to‘lqinlar tezligining o‘zgarishiga olib kelganligi sababli o‘rnatilgan radioimpluslarning siljishi sodir bo‘ladi. Generator chastotasini o‘zgaririb, ular yana bir- biriga o‘rnatilgan radioimpluslarning teng davrlarining kombinatsiyasiga erishadilar va generatorning chastotasiga asoslanib, ma’lum bir haroratda elastik to‘lqinlarning tezligi aniqlanadi. O‘rnatishda uy qurilish qurilmalari ishlatilgan. Bularga quyidagilar kiradi: chastota bo‘luvchi, keng polasali qabul qiluvchi, yuqori chastotali barqarorlikka ega yuqori chastotali generator, o‘lchash qulayligi uchun chastota bo‘luvchi bilan bitta korpusga yig‘ilgan ikkita to‘rtburchaklar implus generatori va hokazo. 23 2.2. Keramikadagi elastik to‘lqinlarning yutilish koeffitsientini o‘lchash qurilmasi. Haqiqiy muhitda kuchlanish va deformatsiya o‘rtasida chiziqli bo‘lmagan bog‘liqlik mavjudligi sababli elastik to‘lqinlarning energiya yo‘qotishlari sodir bo‘ladi. Elastik to‘lqinlarning energiya yo‘qotilishi zaiflashuv koeffitsienti α bilan tavsiflanishi mumkin: A(x) = A 0 e -αx ( 1) Bu yerda x- o‘rganilayotgan namunadagi elastik to‘lqin bosib o‘tgan α ning x ga bog‘liq emasligi taxmin qilinadi. A 0 – x = 0 nuqtadagi to‘lqinning amplitudasi. Bu yerda zaiflashuv α – koeffitsientini quyidagicha aniqlash mumkin: lnA(x)=lnA 0 -αx (2) Bu x ning bir qiymati uchun ifidadir. X 1 va X 2 ning ikki xil qiymatlari uchun elastik to‘lqinlardagi α zaiflashuv koeffitsienti quyidagicha aniqlanadi: (3) Agar zaiflashuv koeffitsientini ifodalash mumkin bo‘lsa u holda (3) ifoda shakilni oladi: (4) Agar X 1 va X 2 elastik to‘lqinlarning tasvirga ikki marta o‘tishiga ya’ni X 1 - X 2 = 2l ga teng bo‘lsa, u holda (2.2.4 ) ifoda quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi (5) Bu yerda A 1 - vaqtning boshlang‘ich momentidagi elastik to‘lqinning amplitudasi. A 2 – ikki marta o‘tishdan keyingi amplituda . 24 Qattiq jismlarda elastik to‘lqinlarning susayishini aniqlashning turli usullari mavjud. Bularga quyidagilar kiradi: ossiloskop ekranida implus amplitudalarini o‘lchash usuli, taqqoslash implus usuli, akusto-optik usul va boshqalar. Ushbu usullarning barchasi usullarni o‘rnatishning blok diagrammasi va qurilmalarning jihozlariga qo‘yiladigan talablar [11] da tasvirlangan. Ushbu ishda keramikadagi elastik to‘lqinlarning zaiflashuv koeffitsientini o‘lchash uchun impluslarni taqqoslash usuli qo‘llaniladi. Bu usul qulay, chunki u qabul qiluvchining amplitudali xarakteristikasining chiziqli bo‘lmaganligini etiborsiz qoldirishga imkon beradi. Buning sababi, taqqoslash zarbasi elastik to‘lqin namunasida tarqaladigan mos keladigan impluslar kabi butun o‘lchash yo‘lidan o‘tadi. Ushbu usulni amalga oshiradigan o‘rnatish implus rejimida ishlaydi, uning blok diagrammasi 2.2.1- rasmda ko‘rsatilgan. O‘rnatish quyidagicha ishlaydi: to‘g‘ri to‘rtburchak shaklidagi video implus generatori bir tomonidan modulyatsiyalangan yuqori chastotali generator 2 radio impluslarini hosil qiladi, ularga mos keluvchi moslama 3 orqali 6 ga uzatiladi va namuna konvertor 6 ga beriladi. Radio implus ko‘rinishidagi taqqoslash implusi yuqori chastotali generator 8 tomonidan ishlab chiqariladi, implus signal generatori 7 tomonidan modulyatsiya qilinadi va qabul qiluvchining kirishiga beriladi, kuchaytiriladi va ossiloskop ekranida kuzatiladi. Zaiflashuv koeffitsienti GCH-44 yuqori chastotali generatoriga o‘rnatilgan kalibrlangan attenuator yordamida o‘lchanadi. Barcha aks ettirilgan impluslarning amplitudasini o‘lchash orqali zaiflashuv koeffitsienti aniqlanadi. Zaiflashuv koeffitsienti quyidagicha hisoblanadi. Agar implus amplitudasi qabul qiluvchining xarakteristikasining chiziqli qismiga to‘g‘ri keladigan bo‘lsa, impluslarning butun seriyasining amplitudalarining nisbati hisoblab chiqiladi, bu namunadagi elastik implus bilan mos keladigan yo‘lga bo‘linadi ya’ni 2, 4, 6 ...... va boshqalar. Keyin susaytirish koeffitsientining o‘rtacha qiymati hisoblanadi. 25 2.1.4 – rasm. Qattiq jismlarda akustik to‘lqinlar yutilish koeffitsientini o‘lchashning impluslarini taqqoslash qurilmasi. 1. Sinxronizatsiyalovchi tayanch impluslar generatori. 2. Yuqori chastotali generator. 3. Kuchaytirgich . 4. Qabul qilgich. 5. Ossilograf . 6. Peza aylantirgich o‘rnatilgan namuna. 7. Impluslar generatori. 8. Attenyuator. Shuni ta’kidlash kerakki, α ni o‘lchashda kichik hatoga erishish qiyin, chunki namuna chegarasidan elastik to‘lqinning aks ettirish koeffitsientiga kuchli ta’sir qiladi. α = 26 Bu yerda va n aks- sado impluslarining o‘lchangan amplitudalari orasidagi farq, l- namunaning uzunligi. Amalda bu koeffitsiyentning qiymatini aniqlash qiyin va uni e’tiborsiz qoldirish 5% gacha aniqlash hatosiga olib keladi. Shuning uchun, zaiflashuvni o‘lchash xatosini 5% da baholash to‘g‘ri ko‘rinadi. 3-BOB ЦТСЛ 7/65/35 KERAMIKANI AKUSTIK TO‘LQINLAR VOSITASIDA O‘RGANISH. 3.1. ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikada akustik to‘lqinlar tarqalishining haroratga bog‘liqligi. Shaffof ЦТСЛ 7/65/35 segnitokeramikaning akustik xususiyatlarini o‘rganish yoyiq faza o‘tishdagi nazariy ma’lumotlarni kengaytirishga imkon beradi. Buning uchun segnitokeramikadagi bo‘ylama va ko‘ndalang akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining temperaturaga bog‘liqligini o‘lchash va ular asosida qattiq jismlarning xususiyatlarini harakterlovchi elastiklik modullarini qiymatini hisoblash mumkin. Izotrop qattiq jisimlar uchun bu modullar quydagi ifodalar bilan aniqlanadi: 1. Bo‘ylama modul : C L = ρ ( 1 ) 2. Siljish moduli : G = ρ ( 2 ) 3. Hajmiy modul : K= C L - G (3 ) 27 4. Yung moduli : = + ( 4) 5. Puasson koefitsiyeti : = [1 - ( 5 ) 6. Lame moduli : L – 2G ( 6 ) Ifodlardagi 7/65/35 shaffof segnitokeramikaning zichligi V L va V S – mos ravishda bo‘ylama va ko‘ndalang ultratovush to‘lqinlarning tarqalish tezligi. Bu eksperimental tajribalar asosida hisoblangan modullar va o‘rtacha tezik aniqlangan. Bo‘ylama va ko‘ndalang akustik to‘lqinlar tezligining temperaturaga bog‘liqlik grafigi 3.1.1- rasmda tasvirlangan. 28 3.1.1 - rasm ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikaning 10 MHz chastotali bo‘ylama to‘lqin tezligining haroratga bog‘liqligi. Quyidagi jadvalda ЦТСЛ keramikadagi V L bo‘ylama to‘lqin tezligining va dielektrik singdiruvchanligining nuqtalari keltirilgan: 1. Minimal faza o‘tish temperaturasi T min = 330K 2. Maksimal faza o‘tish temperaturasi T maks = 680K 3. Dielektrik singdiruvchanlikning minimal faza o‘tish temperaturasi T = 430 K 4. Dielektrik yo‘qotilishning faza o‘tish chegarasi T = 395K 29 5. Dielektrik faza o‘tish chegarasi T = 620 K 6. Kyuri faza o‘tish temperaturasi T = 425 K 7. Elektr maydoni bo‘lmagandagi Kyuri faza o‘tish temperatrasi T = 400 K 8. Elektr maydon qo‘yilgandagi faza o‘tish temperaturasi T = 638 K Yuqorida keltirilgan temperaturalar [1] adabiyotda keltirilgan faza o‘tish diagrammalari asosida aniqlangan yoki haroratni T o va T d manfiy haroratlarni ekstropoliatsiya qilish usuli bilan aniqlangan. Bu ekstropoliatsiya n (T) yorug‘lik sindirish koeffitsiyentining poliar sohalarda kamayishini ekstropoliatsiya qilish yoyiq faza o‘tishni aniqlagan. Bo‘ylama akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining 3.1 va 3.2 grafiklardan ko‘rinadiki tezlikning haroratga bog‘liq holda o‘zgarishi PMN kristallidagi akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining haroratga bog‘liqligiga o‘xshab ketadi, bu esa ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikaning faza o‘tishi yoyiq faza o‘tish kabi bo‘ladi. Sanoat ЦТСЛ- 19 keramikasida faza o‘tish haroratida akustik tarqalish tezligining o‘zgarishi sakrab o‘tish bilan kuzatiladi. 30 3.1.2 – rasm. ЦТСЛ – 19 da 10 MHz bo‘ylama to‘lqin tezligining haroratga bog‘liqligi. Tajriba natijalarini solishtirish ko‘rsatadiki ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikadagi faza o‘tishni yoyiq faza o‘tish bilan izohlsh mumkin. Yuqorida qayd etilgan [6] tajribalarga asoslangan holda yoyiq faza o‘tishning musbat tezligi temperatura koeffitsiyentining musbat sohasi 300-350 K qadar kengaygan bo‘ladi va shunga ko‘ra T d > T maks temperatura sohasida o‘rganilayotgan namunada tartiblanish parametri 0 ga teng bo‘lmagan birinchi soha shakillanadi. Bu soha T f < T min shart bajarilgunga qadar kengayib boradi va to‘liq hajmni egallab oladi. Shuni qayd etib o‘tish kerakki akustik ma’lumotlar tartiblanish parametrlari haqidagi ma’lumotlarni to‘liq bera olmaydi. 31 Tezlikning temperatura koeffitsiyentining manfiy sohasini dielektriklarga hos bo‘lgan kristall panjaraning angarmanizimi bilan tushuntirish mumkin. Temperaturalarni taqqoslash ko‘rsatadiki ular orasida quyidagi munosabat mavjud: T < T min < T << T D < T maks Shunday qilib aytish mumkinki akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining haroratga bog‘liqligi yoyiq faza o‘tishlarniki kabi bo‘lar ekan va T D = T maks harorat nuqtasida qutublangan sohalarning paydo bo‘lishidan iboratdir. Uning tugashi esa 300-350 K to‘g‘ri keladi va undan T D kichik bo‘ladi. Bo‘ylama va ko‘ndalang akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining temperaturaga bog‘liqligi asosida ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramika uchun elastiklik modullarining temperaturaga bog‘liqligi hisoblanadi. 3.1.3 – rasm. ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikaning elastiklik modullarining haroratga bog‘liqligi. 32 3.2. ЦТСЛ keramikada elastik to‘lqinlarning yutilishi . Real muhitlarda kuchlanish va deformatsiya o‘rtasida nochiziqli bog‘lanishning mavjudligi elastik to‘lqinlar energiyasining yo‘qolishiga sabab bo‘ladi. Elastik to‘lqinlar energiyasi yo‘qotishini yutilish koeffitsienti a deb ataluvchi kattalik bilan tavsiflanadi. A (x) = A 0 e Bunda x- elastik to‘lqinlarning o‘rganilayotgan namunada bosib o‘tgan masofasi. Ushbu nazariy ma’lumotlarga 2-bobda izoh berilgan. ЦТСЛ keramika namunalarda elastik to‘lqinlarning yutilishi turli xil chastotalarda o‘lchangan. Yutilish koeffitsientining temperaturalarga bog‘liqlik grafigi (T) ЦТСЛ 7/65/35 keramika uchun 3.4 - rasmda tasvirlangan. 3.2.1 – rasm . Turli xil chastotalarda ЦТСЛ 7/65/35 keramikadagi elastik to‘lqinlar yutilishining haroratga bog‘liqligi. 33 Rasmdan ko‘rinadiki yutilish koeffitsientining maksimal qiymati (T) Kyuri temperaturasi T 0 ga mos keladi. Barcha grafiklarda (T) bog‘lanishda qo‘shimcha T < T 0 temperaturada qo‘shimcha maksimumkuzatiladi. Bu qo‘shimcha maksimumni quyidagicha tushuntirish mumkin, ya’ni namunani T 0 haroratdan past temperaturalarga sovutib borgan sari namuna pensegnetoelektrik fazadan segnetoelektrik fazaga o‘tadi. Ya’ni qutubli sohalarda muzlab qolish hodisasi kuzatiladi. Elastik to‘lqinlar chastotasining ortib borishi bilan T i haroratdagi yutilish koeffitsientining maksimumi yuqori haroratlar sohasiga siljiganini ko‘ramiz , ya’ni: T = T 0 – T i T 0 – kamaya boshlaydi. Yutilishining asosiy maksimumini esa o‘zgarmay qoladi. Qo‘shimcha maksimum haroratning siljishini faza o‘tish mexanizimining relaksatsiyasi bilan tushuntirsh mumkin. ЦТСЛ keramikada elastik to‘lqinlar yutilishini o‘rganishda shuni nazarda tutish lozimki ya’ni ЦТСЛ La miqdorining ortib borishi elastik to‘lqinlar yutilish koeffitsientining kamayishiga olib keladi. Bundan tashqari T 0 yutilish koeffitsientining maksimumi past temperaturalar tomon siljiydi. Buni La konsentratsiyasining ortishi bilan faza o‘tish T 0 harorati ko‘proq yoyiq holatda bo‘ladi va shu bilan birga T 0 yaqinlashgan sari yuqri konsentratsiyaga ega bo‘lgan keramikalarda La qatiy muvozanat holatga o‘tadi. Yutilish koeffitsientidagi qo‘shimcha α (T) maksimumning paydo bo‘lishi bir qator olimlarning fikriga ko‘ra [5] namunada segnitoelektrik – antisegnitoelektrik faza o‘tishlari yuz beradi. La konsentratsiyasi kam bo‘lgan namunalarda esa bu holat yorqin namoyon bo‘ladi. 34 La konsentratsiyasining oshib borishi bilan bu maksimum silliqlanib boradi va uning paydo bo‘lish harorati yuqori temperaturalar sohasiga qarab siljiydi. Aytilganlardan ko‘rinadiki La konsentratsiyasining ortib borishi antisegnitoelektrik interval holat temperaturasining torayishiga olib keladi va bu vaqtda faza o‘tish ko‘proq yoyiq shaklda bo‘ladi. Bu aytilgnlar bizlarning eksperimental tadqiqotlarimizda ko‘rinib turibdi. 35 4- BOB . ЦТСЛ 7/65/35 AKUSTIK XUSUSIYATLARI 4.1 Akustik xususiyatlarni o‘rganish asosida olingan tajriba natijalarining tahlili . Bu bobda ЦТСЛ keramikada tarqalayotgan bo‘ylama va ko‘ndalang akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining haroratga bog‘liqligi tahlil qilinadi. Chunki ushbu namunalarda akustik to‘lqinlar tarqalishining haroratga bog‘liqligi to‘liq o‘lchanadi. Ushbu namunalarda yoyiq faza o‘tishi mavjud bo‘lganligi va uning relaksatsiya vaqtining spektri keng bo‘lganligi nazarda tutiladi. Shuni qayd qilish keraki, temperaturaning pasayib borishi bilan relaksatsiya spektri ortib boradi va maksimal relaksatsiya pat temperaruralarda bo‘lib uning qiymati tajriba vaqtiga deyarli teng. Shuningdek ushbu bobda yoyiq faza o‘tishda tartiblangan faza konsentratsiyasi baholanadi va bu baholash akustik to‘lqinlardan foydalangan holda mikro bir jinsli bo‘lmagan muhit uchun elastiklik nazariyasi asosida bajariladi. PMN monokiristall va keramikaning tajriba natijalarini taqqoslash. Bir xil usul bilan monokristall va polikristall namunalaridan olingan tajriba natijalarini taqqoslash amaliy jihatdan kasb etadi. Elastik tafsivnomalar orasida Yung moduli E, Siljish moduli G va Hajmiy modul K kabi izotropik modullarni taqqoslash mumkin. Bu izotrop elastik modullar elastik to‘lqinlarning tarqalish tezligidan aniqlangan va ularning grafiklari 3.1.1,3.1.2, 3.1.3 formulalari yordamida hisoblangan va ularning grafiklari quyidagi rasmlarda keltirilgan. 36 4.1.1 – rasm PMN keramikadagi bo‘ylama V L va V S ultratovush to‘lqinlari tarqalish tezligining haroratga bog‘liqligi. 37 4.1.2 – rasm PMN keramikasida bo‘ylama V L va ko‘ndalang V S ultratovush to‘lqinlarning tarqalish tezligining haroratga bog‘liqligi. PMN + PZT, 0.65 PMN + 0.35 PZT 38 Shunisi e’tiborliki kristall va keramikadagi izotrop elastik modullarning temperatura tavsifnomasi deyarli bir xil. Farq qiladigan o‘rni shundan iboratki keramikada bu modullarning haroratga bog‘liqlik o‘zgarishi kristallnikiga nisbatan sekin yuz beradi. Hajmiy K va siljish G elastiklik modullarining 80-240 K oraliqdagi va hajmiy K modulining 80-300 K oralig‘idagi o‘zgarishini chiziqli aproksimatsiya qilish mumkin. C i = A i – B i T ( 1 ) Bunda C i = E, G yoki K . Kichik kvadratlar usuli bilan qiymatlari va shuningdek ν karilatsiya koeffitsienti 4.1.1- jadvalda berilgan. 4.1.1 – jadval . Elastiklik moduli b i A i , GPa a i B i , GPa K -1 ν Yung moduli E K E M 126.0 ± 0.2 161.0 ± 0.1 0.080 ± 0.002 0.125 ± 0.002 0.9992 0.9967 Siljish moduli 50.3 ± 0.1 63.8 ± 0.1 0.035 ± 0.001 0.046 ± 0.001 0.9998 0.9979 Hajmiy K k modul K M 83.8 ± 0.2 106.2 ± 0.2 0.020 ± 0.001 0.027 ± 0.001 0.9822 0.9856 39 Monokristall va keramikaning izotrop modulllarini taqqoslashda har bir modul uchun δ i anizotropiya faktrini kritish maqsadga muvofiq. δ = ( 2 ) Bunda m va k monokristall va keramikaga tegishli ekanligini anglatadi. Anizatropiya taktrining haroratga bog‘liqligi grafigi 4.1.3 rasmda a garfikda tasvirlangan. 4.1.3 – rasm. PMN kristalli va keramikadagi elastiklik modullari va anizotropiya faktrining haroratga bog‘liqligi 40 Shuni qayd etish lozimki keramika va kristalldagi izotrop modullarning o‘zaro mos tushmasligini keramikadagi hajmiy kovaklarning ko‘pligi bilan izlash mumkin. Keramika uchun - ρ = 7.72 10 3 kg/m 3 Monokristall uchun – ρ = 8.12 10 3 kg/m 3 Izotrop modullarning temperaturaga bo‘g‘liqligi o‘zaro farq qilishini o‘rta haroratlar sohasida yoyiq faza o‘tishda segnitoelektrik tartiblanish bilan tushuntirish mumkin. Haqiqatdan ham yoyoq faza o‘tish sohasidan uzoqda δ i faktr o‘zining doimiy qiymatini saqlab qoladi. Eng katta chetlanish esa yuzi 150- 300 K haroratlar sohasida kuzatiladi. Shuni qayd etib o‘tish kerakki haroratlar shu sohasida keramika uchun Puasson koeffitsientida o‘zgarish kuzatiladi. = Ϭ ( 3 ) Kristall uchun esa Koshi koeffitsientida o‘zgarish yuz beradi. = ϻ ( 4 ) Yuqorida qayd etilgan tahlillarga asoslangan holda 150 – 300 K haroratlar sohasida PMN elastiklik xususiyatlarga markaziy kuchlar sezilarli ta’sir qiladi. Bu kuchlar esa δ i , va mana shularning qiymatlarga yoyiq faza o‘tishning ϻ ϭ o‘rta haroratlardan uzoqlarda qo‘shimcha anizatropiyaning yuzaga kelishiga sabab bo‘ladi. Izotrop elastik modullar va C 11 , C 12 va C 44 elastik doimiyliklarnig past haroratlardagi qiymatlardan foydalanilgan holda Debay θ d harorati aniqlangan. [ 6 ] 41 4.2 Yoyiq faza o‘tishli segnetoelektrikliklarning akustik xususiyatlari. Vaqt relaksatsiyasining spektri. Bo‘ylama to‘lqinlar yutilishining tajriba natijalari PMN keramikasi uchun 4.2.1 – rasmda keltirilgan. 4.2.1 – rasm . PMN keramikadagi bo‘ylama elastik to‘lqinlar yutilishining haroratga bog‘liqligi. Grafikdan ko‘rinadiki T 0 harorat sohsida yutilishining keng maksimumi kuzatiladi va ularning maksimumi chastotaning pasayishi bilan past haroratlar sohasiga siljiydi. Yutilish maksimum temperaturalarning teskari qiymatining chastotaning logarifimiga bog‘liqligi chiziqli shakldan chetlashadi. 42 Faraz qilaylik yutilish to‘lqinning 1- chisi bilan aniqlanayotgan bo‘lsin, u holda elastiklik to‘lqinlar yutilishi koeffitsienti Debay tenglamasi bilan aniqlanadi. α (T,W) = * ( 1 ) Bunda V ∞ (T) va V 0 (T) elastik to‘lqinlarning cheksiz katta chastotalardagi va 0 chastotadagi tezliklari , V (W,T) tajribada aniqlangan tezligi. Yuqorida qayd etilgan birinchi modulli tizim bilan relaksatsiya vaqtini Arenius qonuni bo‘yicha τ = τ 0 exp (U/ KT) bilan aniqlansa, aktivatsiya energiyasini va boshlang‘ich vaqtini = f (lnw) bilan aniqlqnqdigan bo‘lsa va to‘liq chastotadagi chiziqli apraksimatsiya va ularning qiymatini 1 – ifodaga qo‘yilganda yutilish koeffitsientining haroratga bog‘liqlik grafigi 4.2.2 – rasmda tasvirlangandek tor sohadagi pikka to‘g‘ri keladi. 43 4.2.2 – rasm . PMN kristalli va keramikadagi turli chastotalarda yutilish koeftsientining haroratga bog‘liqligi. 44 Xuddi shunday = f (lnw) ni ( u,τ 0 ) o‘tish sohasida chiziqli apraksimatsiya qilish juda keng pikni hosil qiladi. Bundan tashqari hisoblangan maksimumlar eksperimental natijalardan keskin farq qiladi. Shunga ko‘ra bitta relaksatsiya vaqti bilan tahlil qilish kerakli natijalarni bermaydi. Bu esa o‘rganilayotgan segnitokeramikalarda yutilish koeffitsientini keng relaksatsiya spektri bilan tushuntirish maqsadga muvofiqligini anglatadi. 4.3 Yoyiq faza o‘tishli segnetokeramikadagi nochiziqli elektroakustik effekti. Oddiy segnitoelektriklardagi elektroakustik effektni o‘rganish bir qator xususiyatlarni yuzaga keltiradi va termodinamik potensial koeffitsientni aniqlash imkonini beradi. Yoyiq faza o‘tishli segnitokeramikalar haroratning barcha sohasida makroskopik markaziy simmertiyaga ega bo‘lgan kubik simmetriyani saqlab qoladi. Shunga ko‘ra PMN kristalldagi kabi segnitokeramikalarda ham elektr maydoni qo‘yilgandagi tezlikning o‘zgarishi kvadratik funksiyadan iborat bo‘ladi, ya’ni nochiziqli elektroakustik effekt. Ushbu ishda ЦТСЛ 7/65/35 segnitokeramikaning elektroakustik izlanishlar natijalari bayon qilingan. Tashqi elektr maydoni E tasirida elastik to‘lqinlar tarqalish tezligini Papadaks usuli bilan o‘lchanadi. O‘lchashlar 10MHz chastotada olib borildi. O‘lchashlar nisbiy aniqligi 10 -4 ga teng. Elektr maydoni elastik to‘lqinlar tarqalish yo‘nalishiga perpendikular qilib yo‘naltirildi. Tajribalar elektr maydonining ta’siri bo‘ylama elastik to‘lqinlarda ko‘proq seziladi, ko‘ndalang elastik to‘lqinlarda kamroq. Shunga ko‘ra barcha mulohazalar V L bo‘ylama to‘lqin uchun olib borildi. O‘lchashlar 80-400 K harorat diapazonida olib boriladi. Elastik to‘lqinlar tarqalish tezligining elektr maydonida o‘zgarishi 2 rejimda o‘lchanadi. 45 1)Izotermik usul yoki namuna elektr maydonisiz 400K dan T i temperaturaga qadar sovutildi va bu temperaturada 15 minutdan ortiq vaqt saqlab turilib shundan so‘ng tovush tezligining elektr maydoniga bog‘liqligi. V T (E,T) = V (E,T = const) 0/8 kv/sm diapazonida o‘lchandi. Shundan so‘ng namuna T i+1 haroratga qadar sovutildi va o‘lchash takrorlandi. Bu tajriba haroratning bir necha qiymatlari uchun takrorlandi va izotermik usul bilan o‘lchangandagi tezlikning nisbiy o‘zgarishi δV T = bilan aniqlandi. 4.3.1- rasm. ЦТСЛ 7/65/35 keramikadagi maydon ta’siridagi tezlikning nisbiy o‘zgarishining δ V T elektr maydonga bog‘liqligi. 46 2) Ikkinchi rejimda elektr maydoni namunaga 400K haroratda qo‘yildi va 1K/min tezlik bilan sovutilib ultratovush tezligi o‘lchandi: = V E ( E=const,T) Tajribalar elektr maydonining 0,2,4,6 kv/sm qiymatlarda amalga oshirildi. Bu o‘lchashlardan T haroratning tayinli qiymatlari uchun δ,V E tezlikning nisbiy o‘zgarishini δV E = formula yordamida hisoblsndi. Hisoblashlar 4.3.2 – rasmda tasvirlangan. 4.3.2 – rasm . ЦТСЛ 7/65/35 keramikadagi elastik to‘lqinlar tarqalishining nisbiy o‘zgarishining maydonga bog‘liqligi. Shuni qayd etish kerakki har ikkala rejimda ham o‘lchashlar elektr maydonining ishorasiga bog‘liq bo‘lmaydi. 47 XULOSA O‘tkazilgan tajriba natijalari asosida ЦТСЛ 7/65/35 segnetokeramikaning akustik xususiyatlarini o‘rganish bo‘yicha quyidagi xulosalarni qilish mumkin: 1. ЦТСЛ 7/65/35 segnetokeramikada 450-77 K harorat intervalida bo‘ylama va ko‘ndalang elastik to‘lqinlar tezligi o‘lchanildi. 2. Tezliklar bo‘yicha olingan natijalar asosida elastiklik modullari hisoblandi. 3. Elastik to‘lqinlar yutilish koeffitsientini 3-30 MHz chastota diapazonida o‘lchandi. 4. O‘lchashlar natijasida ЦТСЛ 7/65/35 segnetokeramikaning faza o‘tish harorati 290 K dan 150 K gacha keng oraliqda bo‘lib, yoyiq faza o‘tishi mavjudligi aniqlandi. 5. Akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining maksimal qiymati qutubli sohada bo‘lib, bu soha segnetoelektrik soha deb ataladi. 48 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR 1. Haltling G.H. ,and Land C.E. Hot-pressed (Pb, La) (Zr,Ti) O 3 ferroelectric ceramics for electrooptic applications. //J. of Am . Ceram. Soc. -1971,- V.54,N1-11 2. Gene H. Heartling. PLZT electrooptic materials and aplications-a review. //-Ferroeletrics, 1987,-V. 75.-P.25-55. 3. Шильников А.В., Бурханов А.И., Биркс Э.Х.,Дамбекалье М.Я Эволюция области сосушествования фаз в прозрачной керамике ЦТСЛ при сильно размьтом фазовом переходе. // - Тез. Докл. Х I Всесоюзной конференции по физике сегнетоэлектриков - Черновць, - 1986,- T .2,- C .73 4. Krause J.T. and O’Bryan H.M. Acoustic detection of ferroelectric phase transitions in PLZT Ceramics. //-J.of Am.Cer.Soc.1972, -V.55, N 10, - P.497-499. 5. Corullon A. And Jimencz B. Ferroelectric and electrooptic proporties of PLZT (x/65/35) X=10% ceramics. //-Ferroelecrics, 1984, -V.54, N1-4.- P.167-170. 6. Физичиская акустика (под ред. Мэзона У. М ) М., Мир, 1963 Т. III Б, C.62. 7. Papadakis E. P. New compact instrument for pluse – exo overlab measurement of ultrasonic wave transit time // - Rev. Sci . Instrument . – 1976, - V . 47 , N 7 , - P . 806-813. 8. Иванов В. Е. , Меркулов Л. Г., Шукин И. А. Метод процезионного измерения скорости ультразвуковых волн в твердых телах . // Ультразвуковая. -1965, N .2 – C . 3-12. 49 9. C колов С.Я. Ультраакустические методы определения внутренных дефектов в металлических изделиях. // - Заводская лаборатория – 1935, N 12, - C . 1468- 1473. 10 Труалл Р., Эльбаум Ч., Чик Б., “Ультразвукоые методы в физике твердого тела” М . , Мир , 1972. Internet saytlari 1. www.ziyonet.uz 2. www.google.uz 3. https://www.iae.nsk.su/images/stories/5_Autometria/5_Archives/ 1991/4/54-60.pdf 4. https://cyberleninka.ru/article/n/teplovye-svoystva-relaksornoy- segnetokeramiki-tstsl 5. https://www.dissercat.com/content/vliyanie-defektov-radiatsionnoi- prirody-na-dielektricheskuyu-relaksatsiyu-segnetokeramiki-ts 6. https://www.iae.nsk.su/images/stories/5_Autometria/5_Archives/ 1986/2/17-30.pdf 7. https://mash-xxl.info/info/30460/ 50

ЦТСЛ 7/65/35 SHAFFOF KERAMIKANING AKUSTIK XUSUSIYATINI O‘RGANISH MUNDARIJA KIRISH......................................................................................................... 3 I.BOB. ЦТСЛ KERAMIKANING ASOSIY XOSSALARI …............ 5 1.1. ЦТСЛ keramikaning dielektrik xossalari............................................ . 5 1.2. ЦТСЛ keramikaning akustik xossalari................................................ 13 II.BOB QATTIQ JISIMLARNI O‘RGANISHNING AKUSTIK USULLARI ................................................................................................ 15 2.1. Qattiq jisimlarda akustik to‘lqinlar tarqalish tezligini o‘lchash qurilmasi....................................................................................................... 16 2.2. Keramikadagi elastik to‘lqinlarning yutilish koeffitsientini o‘lchash qurilmasi....................................................................................................... 22 III.BOB ЦТСЛ 7/65/35 KERAMIKANI AKUSTIK TO‘LQINLAR VOSITASIDA O‘RGANISH .................................................................... 25 3.1. ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnetkeramikada akustik to‘lqinlar tarqalishining haroratga bog‘liqligi............................................................. 25 3.2. ЦТСЛ keramikada elastik to‘lqinlarning yutilishi .............................. 30 IV.BOB ЦТСЛ 7/65/35 KERAMIKANING AKUSTIK XUSUSIYATLARI..................................................................................... 33 4.1 Akustik xususiyatlarni o‘rganish asosida olingan tajriba natijalarining tahlili..................................................................................... 33 4.2 Yoyiq faza o‘tishli segnetoelektriklarning akustik xususiyatlari. Vaqt relaksatsiyasining spektri............................................................................. 39 4.3. Yoyiq faza o‘tishli segnetokeramikadagi nochiziqli elektroakustik effekti... ........................................................................................................ 42 XULOSA..................................................................................................... 45 Foydalanilgan adabiyotlar......................................................................... 46 1

Kirish Segnetoelektrik materiallar bu o‘ziga xos materiallar bo‘lib, ma’lum harorat intervalida qayta yo‘naltirilgan spantan qutublanish, domenli struktura va turli xil haroratlardagi faza o‘tishlariga ega bo‘lgan materialdir. Bu o‘ziga xoslik ma’lum darajada segnetoelektriklarning fizik xossalarini belgilaydi. Segnetoelektriklar yuqori darajadagi dielektrik singdiruvchanlik, dielektrik gisterezis xalqasiga egaligi, yaxshi elektromexanik xususiyatlarga ega bo‘lganligi sababli zamonaviy texnikada keng qo‘llaniladi. Segnetoelektriklar kondensatorlar yasashda, o‘lchov texnika asboblarini yasashda, piezoelektrik qurilmalarda, adaptiv optikada, shuningdek elektron hisoblash mashinalarning xotira qurilmalarida keng qo‘llaniladi. Segnetoelektriklarning qo‘llanish sohalari kundan- kunga ortib bormoqda. Umumiy formulasi ABO 3 bo‘lgan perooksid strukturali segnetoelektriklar texnikaning turli sohalarida keng qo‘llanilmoqda. Shunga ko‘ra hozirgi vaqtda bunday segnetoelektriklarni o‘rganish bo‘yicha katta ilmiy ishlar amalga oshirilmoqda. Mavzuning dolzarbligi: ЦТСЛ shaffof segnitokeramikalarning fizik va elektrofizik xususiyatlari keng o‘rganilgan. Xususan ЦТСЛ shaffof segnitokeramikaning 8/65/35, 9/65/35, 12/65/35 vahokazo tarkibli turlari yaxshi o‘rganilgan. Biroq ЦТСЛ 7/65/35 tarkibli shaffof keramikaning akustik va elektroakustik xususiyatlari o‘rganilmagan. Bitiruv malakaviy ishining dolzarbligi ЦТСЛ 7/65/35 tarkibli shaffof segnitokeramikaning akustik, elektroakustik va ularda akustik to‘lqinlarning yutilishini o‘rganishdan iborat. Bitiruv malakaviy ishining asosiy maqsadi: ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikani akustik xususiyatlarini 77-700K harorat intervalida o‘rganishdan iborat. O‘rganish obekti: Bitiruv malakaviy ishida serkanat-titanat-qo‘rg‘oshin-lantan elementlaridan 2

tashkil topgan. ( Pb 1-x La x ) (Zr Ti 1-y ) 1-0.25x O 3 ЦТСЛ 7/65/35 keramikani o‘rganishdan iborat. Ilmiy yangiligi: 1.ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnitokeramikada bo‘ylama va ko‘ndalang akustik to‘lqinlar tarqalish tezligining 77-450 harorat intervalida o‘lchandi. 2. Bo‘ylama va ko‘ndalang akustik to‘lqin tezligini o‘lchash asosida elastiklik modullari hisoblanadi va elastiklik modullarning haroratga bog‘liqligi o‘rganiladi. 3. Bo‘ylama akustik to‘lqinlar yutilish koeffitsientining keng harorat intervalida o‘lchandi. 4. Ko‘ndalang akustik to‘lqinlar yutilish koeffitsienti juda katta bo‘lganligi sababli ularning yutilish koeffitsientining haroratga bog‘liqligi o‘rganilmadi. 5. Bo‘ylama akustik to‘lqinlar tarqalish yo‘nalishiga perpendikulyar holda joylashtirildi va elektr maydoni ta’sirida tezlikning temperaturaga bog‘liqligini o‘lchashlar 2- xil E=const va T= const rejimlarida o‘lchanildi. Amaliy ahamiyati: ЦТСЛ keramika yuqori darajadagi elektrooptik va fotorefraktiv xususiyatlarga ega bo‘lganligi uchun axborotga optik ishlov berishda keng qo‘llaniladi. Shunga ko‘ra ЦТСЛ 7/65/35 shaffof segnetokeramikaning akustik va elektroakustik xususiyatlarini o‘rganish muhim ahamiyatga egadir. 3

1 BOB. ЦТСЛ KERAMIKANING ASOSIY XOSSALARI 1.1. ЦТСЛ keramikaning dielektrik xossalari Elektorooptik keramika haqidagi dastlabki ma’lumotlar 1967-1969-yillarda Amerikalik olimlar S.Lenda va P.Techera tomonida e’lon qilindi. Bunga asosiy sabab, qizdirib preslash usuli bilan hosil qilingan segnetokeramikalarning hosil qilish texnikasi bo‘ldi. Hozirgi vaqtda shaffof segnetokeramikalar optik polikristall materiallarning katta qismlarini tashkil qiladi. 200 dan ortiq qotishmalari va bog‘lanishlari mavjud bo‘lib ular asosida 700 dan ortiq turli xil tarkibdagi shaffof segnetokeramikalar hosil qilingan. Ulardan texnikada eng ko‘p qo‘llaniladigani bu, (Pb, La), (Zr, Ti) O 3 (qisqartirilgan holda ЦТСЛ x/y/z) bunda x-La konsentratsiyasi protsentlarda %, y/z - Zr/Ti (sirkoniy, titan) nisbiyligi. ЦТСЛ- (цнатирконат-титанат свинца, модифицированный лантаном yani, serkonat-titanat-qo‘rg‘oshin-lantan) bilan modifikatsiyalangan. Keyinchalik bu ЦТСЛ deb yuritilgan. Bu keramikaning asosiy xususiyati shundaki u shaffof bo‘lib, g‘ovvak bo‘lmagan va yuqori darajada g‘ovaklashgan keramika bo‘lib fizik xossalarni o‘rganish uchun eng qulay ob’yekt hisoblanadi. Haqiqatdan ham ma’lumki, oddiy keramika juda ko‘p nuqsonlarga ega va u fizikaviy izlanishlarda katta qiyinchiliklarni yuzaga keltiradi. ЦТСЛ keramikaning shaffofligi faza o‘tish temperaturasi va boshqa ko‘pgina fizik xususiyatlarni La konsentratsiyasiga bog‘liq. [1] , 1.1.1-rasm. 4

1.1.1-rasm . Xona haroratida ЦТСЛ keramikaning fazaviy diagrammasi [1]. 1. Keramika tarkibidagi La miqdorining uncha katta bo‘lmagan o‘zgarishi fazoviy stabillik sohasidagi katta o‘zgarishlarga olib keladi. 2. La miqdorining ortishi antisegnetoelektrik АСЭ va СЭ segnetoelektrik fazoga nisbatan kengaytiradi. 3. La miqdorining ortishi ramboidrik fazoga nisbatan segnetoelektrik tetroganal fazani oshishiga sabab bo‘ladi. La bilan modifikatsiyalangan Pb Ti O 3 sistema Kyuri faza o‘tish haroratini kamaytiradi[1]. 26% La aralashtirilganda sistemaning Kyuri nuqtasi xona haroratiga qadar kamayadi. Rentgen tekshirishlarini tahlil qilish ko‘rsatadiki, Pb Zr O 3 yuqori konsentratsiyalarda faza siljishi yuz bermaydi chunki ikkala aralashma Pb Zr O 3 va La Zr 2 O 6 uchun faza siljishi bir xil bo‘ladi. Pb Zr O 3 shundan Zr / Ti ga qadar faza siljishi 90/10 nisbatda bo‘ladi. 5

O'xshashlar

7-SINFLARDA BIOLOGIYA DARSLARINI O‘TISHDA YANGI PEDOGOGIK TEXNOLOGIYALARNI QO‘LLASH
ZnO nanoplyonkasining fizik-kimyoviy xarakteristikalarini atom kuch mikroskop usulida o‘rganish
“ILM YOʻLI” VARIATIV DASTURI, DASTUR 6 YOSHDAN 7 OSHGACHA BOʻLGAN BOLALARNI MAKTABGA TAYYORLASH
FARHOD SHAHARCHASIDAGI BO`YOQ TAYYORLASH SEXINING ATROF MUHUTGA TA`SIRINI BAHOLASH
END-TO-END MODELLAR ASOSIDA O‘ZBEK TILIDAGI NUTQNI AVTOMATIK TANIB OLISHNING ALGORITMLARI VA DASTURIY TA’MINOTINI ISHLAB CHIQISH