Бизнес  ->  Промышленность

Удивительные качества кварца - как данный минерал используется в промышленном секторе

Кварц - весьма красивый минерал, тонкие грани которого смогут украсить любую, даже самую дорогую оправу. Окраска драгоценного камня зависит от присутствия в его составе некоторых примесей: бывают дымчатый, коричневатый, желтый, розовый, молочно-белый оттенки кварца - однако, подобный минерал представляет собой не только украшение для женских пальчиков, но и ценный материал, часто используемый в современной электротехнике и радиомеханике.

Кварц - это уникальный минерал, обладающий любопытным свойством: трансформировать механическое воздействие в электрическое - и наоборот. Если к кварцевой пластинке присоединить электрический заряд, кристаллы его либо расширятся, или сожмутся - исходя из его знака. В ситуации сжатия самой пластины, ее вещество совершенно достоверно станет выделять электроток. Данный принцип, называемый пьезоэлектрическим эффектом находится в основе приборов, называющиеся кварцы SMD или кварцевые резонаторы.

Кварцевые резонаторы представляют собой часть оборудования, позволяющая радиоприемникам и передатчикам транслировать информацию на одной волне. Данный элемент улучшил качество работы радиоаппаратуры, повысив стабильность транслируемых частот и улучшив ее избирательные свойства (аппаратами, которые позволяют стабилизировать частоты маломощных ретрансляторов, являются ПАВ-резонаторы).

В основе работы кварцевого резонатора лежит пьезоэлектрический эффект, который был открыт в 1880 году братьями Жаком и Пьером Кюри. Суть его, как упоминалось выше, заключается в поляризации диэлектрика под воздействием механического напряжения и наоборот - возникновении изменений механических свойств в процессе работы электрического поля. Однако, в далеком 1756 году русский ученый Эпинус обнаружил возникновение электрических зарядов при нагревании кристаллов турмалина.

В целом он представляет собой свойство некоторых кристаллов (к примеру, кварца или турмалина) создавать электрический заряд при помощи приложенной к их граням механической силе. Величина электрического поля в таких ситуациях равна силе физического воздействия на кристалл (прямой пьезоэлектрический эффект). Обратная же реакция состоит в деформации или сжатии кварца под воздействием его поляризации. Кварцевые резонаторы это такие устройства, которые смогли совместить в себе как прямой, так и обратный пьезоэлектрические эффекты пластин кристаллического кварца.

Кроме радиоаппаратуры, пьезоэлектрический эффект применяется в различного рода технике: гидрофонах, музыкальных открытках, всевозможных датчиках, двигателях, ультразвуковых излучателях, бытовых устройствах (кухонной аппаратуре, наручных часах), микрофонах, взрывателях, сонарах, в компьютерной технике. Пластины кварца используются в точных приборах, которыми являются часы, тонометры, кварцевые фильтры, механизмы, позволяющих померить давление в артиллерийских стволах, паровых трубах и даже кровеносных сосудах.

Всемирная промышленность с каждым годом использует большое количество кварца и, даже, несмотря на природное богатство сегодняшних залежей, запасы минерала неотвратимо истощались. Ученые многих стран "ломали копья" над этой задачей - и в наши дни российские ученые узнали как выращивать искусственные кристаллы, не уступающие практическим параметрам кварца, помогая сохранить резервы этого необычайно красивого и полезного минерала.

Параметры статьи

Адрес источника: http://electronic-component.org/

постоянная ссылка на статью: http://www.po4itaem.ru/art/15335_stat.html