تطبيق الخواص المرنة والعازلة لبلورة السيراميك الكهرضغطية

    تطبيق الخواص المرنة والعازلة لبلورة السيراميك الكهرضغطية     

  السيراميك الكهرضغطي هو نوع من مادة السيراميك PZT الوظيفية التي يمكنها تحويل الطاقة الميكانيكية والطاقة الكهربائية. بالإضافة إلى خصائص بلورات الحلقة الخزفية الانضغاطية ، ورقائق السيراميك الكهرضغطية لها أيضًا خصائص عازلة ومرونة، والتي تستخدم على نطاق واسع في التصوير الطبي، وأجهزة الاستشعار الصوتية، ومحولات الطاقة الصوتية، ومحركات الموجات فوق الصوتية وغيرها من المجالات. يُصنع السيراميك الكهرضغطي من مادته تحت تأثير الضغط الميكانيكي، الذي يسبب الإزاحة والاستقطاب النسبي لمركز الشحنة الإيجابية والسلبية الداخلي، ويسبب علامة معاكسة للشحنة المقيدة على سطح طرفي المادة، أي التأثير الكهرضغطي. تُستخدم رقائق السيراميك الكهرضغطية بشكل أساسي في تصنيع محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية، ومحول الطاقة الصوتي تحت الماء، ومحول الطاقة الكهروصوتية، وفلتر السيراميك، ومحول رقاقة السيراميك الكهرضغطية، ومميز تردد السيراميك، ومولد الجهد العالي، وكاشف الأشعة تحت الحمراء، وجهاز الموجات الصوتية السطحية، والجهاز الكهروضوئي، وجهاز الإشعال، والجيروسكوب الكهرضغطي، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى استخدامها في مجالات التكنولوجيا العالية، فإنها توفر أيضًا المزيد من الخدمات للأشخاص في الحياة اليومية وتسعى جاهدة لخلق حياة أفضل للناس.    

   
     الحد الأقصى للإزاحة لـ PST 1000 / 35 / 200 مقابل 45 هو 260 ميكرومتر، وصلابة السيراميك الضغطي هي 150 ن / ميكرومتر، وصلابة الآلية الخارجية هي 70 ن / ميكرومتر. الإزاحة الناتجة عن صيغة الحساب أعلاه هي 177 ميكرومتر. في هذا الوقت، الدفع الفعال للآلية الخارجية للسيراميك الكهرضغطي هو 12450 ن. عندما تكون صلابة الآلية الخارجية 500 نيوتن / ميكرومتر، يكون الإزاحة المتولدة 60 ميكرومتر، والتوجه الفعال هو 30000 ن .  

    
      عندما يغير الحمل الخارجي القوة الميكانيكية، فإن الدفع الناتج عن السيراميك الكهرضغطي يعتمد على استطالة السيراميك الكهرضغطي. يعتمد الشكل التالي على قيم الإزاحة والدفع للسيراميك الكهروضغطي الأساسي المستقبلي PST 150 / 5x5 / 20 وPST 150 / 7x7 / 20. ويمكنه تقدير متغيرات شكل الدفع والإزاحة الناتجة عن السيراميكين الكهرضغطية في ظل صلابة الآلية المختلفة.         

   يمثل الإحداثي الحد الأقصى للدفع محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية الكهروإجهادية ، يمثل الإحداثي إزاحة السيراميك الكهرضغطي تحت عدم التحميل، ويمثل Smech منحنى صلابة الآلية الخارجية. إن نقطة التقاطع بين منحنى الصلابة ومنحنى إزاحة الدفع للآلية الخارجية هي معلمة الأداء عندما يقاوم السيراميك الكهرضغطي الآلية الخارجية.      

      عندما تكون صلابة الآلية الخارجية هي نفس صلابة الآلية مسحوق بيزو سيراميك pzt ، الإزاحة والدفع هما نصف إزاحة Zui الكبيرة ودفع Zui الكبير. تستفيد Zui بشكل كبير من كفاءة استخدام الطاقة في السيراميك الكهرضغطي.       

 
عندما تكون صلابة الحمل الخارجي هي نفسها PST 150 / 5x5 / 20، يمكن للسيراميك الكهرضغطي أن ينتج إزاحة قصوى تبلغ 10 ميكرومتر وأقصى إنتاج يبلغ 800 ن.    

     
   تحت نفس الهيكل الميكانيكي الخارجي، نظرًا لأن PST 150 / 7x7 / 20 يتمتع بصلابة أكبر، يمكن لـ Zui إخراج إزاحة وإخراج أكبر تحت جهد قيادة كبير.