Wat beteken piëso-elektriese keramiek?

Piëso-elektriese keramiek is 'n funksionele pzt-keramiekmateriaal wat meganiese energie en elektriese energie kan transformeer. Die sogenaamde piëso-elektriese effek verwys na die positiewe piëso-elektriese effek dat wanneer sommige media onder meganiese druk is, selfs al is die druk so klein soos die klankgolfvibrasie, dit veranderinge in die vorm sal veroorsaak soos kompressie of verlenging, wat sal veroorsaak dat die oppervlak van die media gelaai word. Inteendeel, wanneer 'n opwindende elektriese veld toegepas word, sal die medium meganiese vervorming produseer, wat omgekeerde piëso-elektriese effek genoem word.                   

       In 1880 het die Franse Curie-broers die 'piezo-elektriese effek' ontdek. In 1942 is die eerste piëzo-elektriese keramiekmateriaal, bariumtitanaat, in die Verenigde State, die voormalige Sowjetunie en Japan gemaak. In 1947, barium titanate bakkie, die eerste piëzo-elektriese keramiek toestel is gebore. In die vroeë 1950's is 'n ander piëzo-elektriese keramiekmateriaal, loodsirkonaattitanaat, met baie beter werkverrigting as bariumtitanaat, suksesvol ontwikkel. Sedertdien het die ontwikkeling van piëzo-elektriese keramiek 'n nuwe stadium betree. Van die 1960's tot die 1970's is piëzo-elektriese keramiek verbeter en al hoe meer perfek geword. Byvoorbeeld, loodsirkonaattitanaat-binêre piëso-elektriese keramiek verbeter deur baie piëzo-elemente, loodsirkonaattitanaatgebaseerde ternêre en kwaternêre piëso-elektriese keramiek het ook na vore gekom. Hierdie PZT-materiale het uitstekende eienskappe, eenvoudige vervaardiging, lae koste en wye toepassing.                           
Die piëso-elektriese ontsteker, mobiele X-straalkragtoevoer en dopontploffingstoestel kan vervaardig word deur die eienskappe van piëso-elektriese keramiek te gebruik om eksterne krag in elektriese energie om te skakel. Deur gebruik te maak van twee piëzo-elektriese keramiekkolomme met 'n deursnee van 3 mm en 'n hoogte van 5 mm in plaas van gewone vuursteen, kan 'n elektroniese gasaansteker gemaak word wat tienduisende kere voortdurend kan ontbrand. Die gebruik van piëzo-elektriese keramiek om elektriese energie in ultrasoniese vibrasie te omskep, kan gebruik word om die posisie en vorm van onderwatervisse te verken, nie-vernietigende toetse van metaal, ultrasoniese skoonmaak en ultrasoniese mediese behandeling uit te voer, en kan ook gemaak word in verskeie ultrasoniese snyers, sweistoestelle en soldeerboute om plastiek en selfs metaal te verwerk.                 

     Piëso-elektriese keramiek is sensitief vir eksterne kragte, so hulle kan selfs die versteuring van vlieënde insekte se vlerke na die lug meer as tien meter ver aanvoel en uiters swak meganiese vibrasie omskakel in elektriese seine. Met hierdie eienskap kan piëzo-elektriese plaatkristal gebruik word in sonarstelsel, meteorologiese opsporing, telemetrie-omgewingsbeskerming, huishoudelike toestelle ensovoorts. Deesdae word piëzo-elektriese keramiek deur wetenskaplikes op baie terreine toegepas, soos nasionale verdedigingskonstruksie, wetenskaplike navorsing, industriële produksie en menselewe, en word 'n veelsydige persoon in die inligtingsera.                  

 Op die gebied van lugvaart is piëzo-elektriese giroskoop gemaak van piëzo-elektriese keramiek die 'roer' van ruimtetuie en kunsmatige satelliet wat in die ruimte vlieg. Slegs deur middel van 'roer', ruimtetuie en kunsmatige satelliet kan ons sy vaste posisie en koers waarborg. Die tradisionele meganiese giroskoop, met kort lewe, swak akkuraatheid en lae sensitiwiteit, kan nie aan die vereistes van ruimtetuie en satellietstelsels voldoen nie. Die piëzokeramiese silinderbuis met 'n klein grootte het 'n hoë sensitiwiteit en betroubaarheid. Die duikbote wat in die diepsee duik, is toegerus met sonarstelsels wat onderwaterverkenners genoem word. Dit is 'n onontbeerlike toerusting vir onderwaternavigasie, onderwaterkommunikasie, verkenning van vyandelike skepe, die skoonmaak van vyandelike myne, en ook 'n kragtige hulpmiddel vir die ontwikkeling van mariene hulpbronne. Dit kan visgroepe opspoor, seebodemtopografie verken, ens. In hierdie sonarstelsel, piëso-elektriese keramiek onderwater akoestiese transducer. Wanneer die akoestiese sein wat deur die onderwater akoestiese transducer uitgestraal word, 'n teiken raak, sal dit 'n refleksiesein produseer, wat deur 'n ander ontvangende onderwater akoestiese transducer ontvang word, sodat die teiken gevind word. Tans is piëzo-elektriese keramiek een van die beste materiale vir die maak van akoestiese onderwater-omskakelaars.               

 In medisyne plaas dokters die ultrasoniese piëso-elektriese skyftransducer op die ondersoekdeel van die menslike liggaam, stuur ultrasoniese golf uit nadat dit geëlektrifiseer is, en stuur dit na die weefsel van die menslike liggaam om eggo te genereer, ontvang dan die eggo en vertoon dit op die fluoresserende skerm, sodat dokters die interne toestand van die menslike liggaam kan verstaan. In die industrie is daar piëzo-elektriese keramiekelemente in die geologiese detektor, wat gebruik kan word om die geologiese toestande van die strata te beoordeel en die ondergrondse mineraalafsettings uit te vind. Daarbenewens is die keramiektransformator, die transformator in die TV-stel, kleiner in grootte en ligter in gewig, met 'n doeltreffendheid van 60% - 80%. Dit kan die hoë spanning van 30000 volt weerstaan, die spanning stabiel hou en die defekte van vervaag en vervorming van die TV-beeld heeltemal uitskakel. Tans gebruik die meeste van die TV-stelle wat in die buiteland vervaardig word, piëzo-elektriese keramiektransformators. 'n 15 duim-prentbuis met 'n 75 mm piëzo-elektriese keramiektransformator is genoeg. Dit maak die TV kleiner en ligter.                     
 Piëso-elektriese keramiek word ook wyd gebruik in die daaglikse lewe. Die elektroniese gasaansteker van gewone vuursteen word vervang deur twee piëzo-elektriese keramiekkolomme met 'n deursnee van 3 mm en 'n hoogte van 5 mm. Dit kan vir tienduisende kere aaneenlopend aan die brand gesteek word. Die elektroniese ontstekingsgeweer wat volgens dieselfde beginsel gemaak is, is 'n uitstekende hulpmiddel om 'n gasstoof aan te steek. Daar is ook 'n soort kinderspeelgoed gemaak van piëzo-elektriese keramiekkomponente, soos 'n gonser gemaak van piëzo-elektriese keramiek wat in die maag van 'n speelgoedhondjie geïnstalleer is, wat 'n regte en interessante klank sal maak.                   
 

Met die ontwikkeling van hoë tegnologie sal piëzo-elektriese keramiek al hoe meer gebruik word. Benewens dat dit in die hoëtegnologie-veld gebruik word, gaan dit meer daaroor om mense in die daaglikse lewe te dien en 'n beter lewe vir mense te skep.