Piëso-elektriese eienskappe van algemene piëzo-elektriese keramiek en piëso-elektriese materiale

 

Piëso-elektriese keramiek is kunsmatige polikristallyne piëso-elektriese materiale. Die kristalkorrels binne-in die materiaal het baie spontaan gepolariseerde elektriese domeine, wat 'n sekere polarisasierigting het, sodat daar 'n elektriese veld is. Wanneer daar geen eksterne elektriese veld is nie, word die elektriese domeine ewekansig in die kristal versprei, hul onderskeie polarisasie-effekte word uitgekanselleer, en die interne polarisasie van die piëso-elektriese keramiek is nul. Daarom is die oorspronklike piëso-elektriese keramiek neutraal en het nie piëso-elektriese eienskappe nie.

 

Wanneer 'n eksterne elektriese veld op die keramiek toegepas word, word die polarisasierigting van die elektriese domeine geroteer en is dit geneig om volgens die rigting van die eksterne elektriese veld gerangskik te word, sodat die materiaal gepolariseer word. Hoe sterker die eksterne elektriese veld, hoe meer elektriese domeine word meer presies na die rigting van die eksterne elektriese veld gedraai. Laat die intensiteit van die eksterne elektriese veld groot genoeg wees om die polarisasie van die materiaal te versadig, dit wil sê wanneer die polarisasierigting van die elektriese domein netjies ooreenstem met die rigting van die eksterne elektriese veld, wanneer die eksterne elektriese veld verwyder word, verander die polarisasierigting van die elektriese domein basies, dit wil sê die oorblywende pool Wanneer die sterkte baie hoog is, het die materiaal piëzo-elektriese eienskappe.

 

Algemeen ultrasoniese piëzo-elektriese keramiek :

(1) Bariumtitanaat (BaTiO3) piëso-elektriese keramiek

Dit het 'n hoë piëzo-elektriese koëffisiënt en diëlektriese konstante, en sy meganiese sterkte is nie so goed soos kwarts nie.

 

(2) Loodsirkonaattitanaat Pb(Zr Ti)O3-reeks piëso-elektriese keramiek (PZT)

Die piëso-elektriese koëffisiënt is hoog, en die veranderinge van verskeie elektromeganiese parameters met temperatuur, tyd en ander eksterne toestande is klein. Deur een of twee spoorelemente by die basis van loodsirkonaattitanaat te voeg, kan PZT-materiale met verskillende eienskappe verkry word.

 

(3) Pb(MgNb)O3-PbTiO3-PbZrO3 Piëso-elektriese keramiek (PMN)

Met 'n hoë piëzo-elektriese koëffisiënt kan dit aanhou werk onder druk tot 700 kg/cm2, en kan as 'n kragsensor by hoë temperatuur gebruik word.

 

Piëzo-elektriese materiaal:

Piëso-elektriese halfgeleier

Insluitend sinksulfied, kadmiumsulfied, sinkoksied, kadmiumsulfied

Dit het beide piëso-elektriese en halfgeleier eienskappe

Organiese polimeer piëso-elektriese materiale:

Een is hoë molekulêre polimeer

Voordele van polivinielideenfluoried (PVF2), polivinielchloried (PVC) en polivinielfluoried: sagte tekstuur, hoë treksterkte en impakweerstand. Die ander tipe is die polimeerverbinding gedoteer met bariumtitanaat (BaTiO3)

 

 

1. Bestanddele: Voer voorafverwerking van materiaal uit, verwyder onsuiwerhede en vog, en weeg dan verskeie grondstowwe piëzokeramiekskyf volgens die formuleverhouding. Let daarop dat 'n klein hoeveelheid bymiddels in die middel van die groot bestanddele geplaas moet word.

 

2. Meng en maal: die doel is om verskeie grondstowwe te meng en maal om toestande voor te berei vir die vastefasereaksie van voorkalsinering. Oor die algemeen word droë maal of nat maal aangeneem. Droë maal kan gebruik word vir klein hoeveelhede, en roerbal maal of straal maal kan gebruik word vir groot hoeveelhede, met hoë doeltreffendheid.

 

3. Voorverbranding: Die doel is om vastestofreaksie van verskeie grondstowwe by hoë temperatuur uit te voer om piëso-elektriese keramiek te sintetiseer. Hierdie proses is baie belangrik. Dit sal die sintertoestande en die prestasie van die finale produk direk beïnvloed.

 

4. Sekondêre fyn maal: Die doel is om die voorafgevuurde piëzo-elektriese keramiekpoeier fyn te vibreer, meng en maal, om sodoende 'n stewige fondament te lê vir die eenvormige werkverrigting van die porselein.

 

5. Granulering: Die doel is om die poeier hoëdigtheidkorrels met goeie vloeibaarheid te laat vorm. Die metode kan met die hand uitgevoer word, maar die doeltreffendheid is laag. Die huidige doeltreffende metode is om spuitgranulasie te gebruik. Hierdie proses behels die byvoeging van kleefmiddels.

 

6. Vorming: Die doel is om die gegranuleerde materiaal in 'n blanko van die vereiste voorafvervaardigde grootte te druk.

 

7. Plastiekafvoer: die doel is om die bindmiddel wat tydens granulering bygevoeg is, uit die blanko te verwyder.

 

8. Sintering in porselein: Die blanko word verseël en teen hoë temperatuur in porselein gesinter. Hierdie skakel is baie belangrik.

 

9. Vormverwerking: Maal die verbrande produk tot die verlangde voltooide produkgrootte.

 

10. Elektrode: Plaas die boonste geleidende elektrode op die vereiste keramiekoppervlak. Die algemene metodes sluit in silwerlaag-inbrand, chemiese afsetting en vakuumbedekking.

 

11. Hoëspanning polarisasie: maak die elektriese domeine binne die keramiek in lyn, sodat die keramiek piëso-elektriese eienskappe het.

 

Twaalf. Verouderingstoets: Nadat die werkverrigting van die keramiek stabiel is, gaan verskeie aanwysers na om te sien of daar aan die verwagte prestasievereistes voldoen is.

 

In vergelyking, onderwater piëzo-elektriese keramiek-omskakelaars het sterk piëzo-elektrisiteit, hoë diëlektriese konstante, en kan in vorms verwerk word, maar het lae meganiese kwaliteit faktore, groot elektriese verliese en swak stabiliteit, so hulle is geskik vir hoë-krag omskakelaars en breëband filters En ander toepassings, maar nie ideaal vir hoë frekwensie, hoë stabiliteit toepassings. Piëso-elektriese enkelkristalle soos kwarts het swak piëzo-elektrisiteit, lae diëlektriese konstante en groottebeperkings as gevolg van snytipe beperkings, maar hulle het hoë stabiliteit en hoë meganiese kwaliteit faktore. Hulle word meestal gebruik as ossillators vir standaardfrekwensiebeheer, hoë selektiwiteit (veelvuldige Dit is 'n hoëfrekwensie smal banddeurlaat) filter en 'n hoëfrekwensie, hoë-temperatuur ultrasoniese transducer, ens.