تأثير نمط الاستقطاب على الخواص الكهرضغطية حسب المقاطع المختلفة

 تأثير نمط الاستقطاب على الخواص الكهرضغطية حسب المقاطع المختلفة

حلقة سيراميك كهرضغطية

محول حلقة كهرضغطية

حلقات بيزوسيراميك تدق الاستشعار

خاصية الاستقطاب تعد الحلقة الخزفية الكهرضغطية المستخدمة في محرك الموجات فوق الصوتية عاملاً مهمًا يؤثر على أداء خرج محرك الموجات فوق الصوتية. يعد الاستقطاب خطوة أساسية في الحصول على الخواص الكهروضغطية للسيراميك الكهروضغطي، وعملية الاستقطاب حلقات بيزو من مادة P4 لها طرق عديدة. يتم استخدام طريقة الاستقطاب للسيراميك الكهروإجهادي لموجة السفر. تُستخدم المحركات فوق الصوتية بشكل شائع في الداخل والخارج. تم استخدام طريقة الاستقطاب الثانوي لإجراء الاستقطاب الموجب والسالب بعد التقسيم المعقول حسب أوضاع الاهتزاز التي تم محاكاتها وتحليلها. عند الاستقطاب يتم إجراء مستشعر اهتزاز الحلقة الكهروإجهادية تحت مجال كهربائي قوي يصل إلى عدة آلاف فولت، وسيتم إنشاء إجهاد قص كبير عند حدود التقسيم أثناء الاستقطاب، وتكون مقاومة القص للسيراميك الكهرضغطية منخفضة بشكل عام، وسوف يكون الاستقطاب الإيجابي والسلبي ناتجًا عن التفتت. 

ارتفاع معدل الرفض أدى محول الحلقة الكهروإجهادية إلى الحاجة إلى تقليل جهد الاستقطاب، الأمر الذي لا يجعل تأثير الاستقطاب غير كافٍ فحسب، بل أيضًا لا يمارس الخصائص الكهرضغطية للمادة بشكل كامل. ثانيًا، بسبب الاستقطاب، ليس فقط التشغيل مرهقًا، ولكن هناك أيضًا اختلافات كبيرة في الأداء بين الأقسام، والتوحيد منخفض. بالإضافة إلى ذلك، يتم إثارة سعة الموجة الدائمة بواسطة مجموعتي الهزازات الكهرضغطية أثناء عملية الاهتزاز غير متوازنة، تؤدي الحلقة الخزفية المصنوعة من مادة PZT إلى إنشاء أقسام ومحركات. يولد مستوى التلامس تقلبات إضافية في الاتجاه المحوري للمحرك، مما يتسبب في تشغيل المحرك بشكل غير مستقر وتقليل كفاءة الخرج. من أجل حل المشكلات المذكورة أعلاه، يقترح هذا القسم استخدام عملية استقطاب أحادية الاتجاه متزامنة لتحسين تجانس مناطق الاستقطاب التي خلفتها عمليات الاستقطاب الثانوي السابقة، وليس فقط لتجنب تدهور المادة بسبب الاستقطاب الثانوي. ، وتحسين توحيد أداء مادة السيراميك الكهرضغطية في كل منطقة فرعية، أثناء تقصير وقت الاستقطاب، تكون العملية بسيطة، وتلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في تحسين أداء خرج محرك الموجات فوق الصوتية. 

حساس الطرق الخزفي PZN-PZT هو كما هو الحال في الدراسة. أولاً، يتم تقسيم السيراميك الكهرضغطي عن طريق طلاء الفضة بشبكة سلكية، ثم يتم توصيل القطب الموجب لخرج الجهد العالي بمنطقة الاستقطاب الإيجابي للسيراميك الكهرضغطي، ويتم توصيل القطب السالب لخرج الجهد العالي بمنطقة الاستقطاب السلبي للسيراميك الكهرضغطي. بعد تنشيط جهاز الاستقطاب، يتم استقطاب أوراق بيانات محول الطاقة الانضغاطية في نفس الوقت في نفس الاتجاه. باستخدام نفس ظروف الاستقطاب هو مجال كهربائي مستقطب قدره 3.5 كيلو وات مم، وزمن الاستقطاب 15 دقيقة، ودرجة حرارة الاستقطاب 140 درجة مئوية، تم قياس مقاطع السيراميك الكهرضغطية المستقطبة.