التطبيق العام للمواد السيراميكية الكهرضغطية

تطبيق تغطي مواد PZT السيراميك الانضغاطي العديد من مجالات الحياة اليومية في مجتمع اليوم، وقد يشارك الناس في تطبيق المواد الكهرضغطية كل يوم تقريبًا. يستخدم السيراميك الكهرضغطي لإشعال السجائر ومواقد الغاز وسخانات المياه ومحركات السيارات وما إلى ذلك؛ الساعات الإلكترونية، والأبواب التي تعمل بالصوت، وأجهزة الإنذار، وألعاب الأطفال، والهواتف تستخدم أيضًا الرنانات الكهرضغطية والطنانة. لإدارة مباني المصانع والأماكن الآمنة والسرية، وكذلك للاستطلاع والكشف عن الجرائم، يجب استخدام أجهزة استشعار كهرضغطية قادرة على التحقق من الكتابة اليدوية والخصائص الصوتية لكل شخص؛ يجب استخدام المرشحات الكهربائية الانضغاطية ومرشحات SAW الكهروضغطية للمنتجات الكهربائية المنزلية مثل أجهزة التلفزيون. المحولات الكهرضغطية، والمراوح الكهرضغطية، والميكروفونات الكهرضغطية، ومكبرات الصوت الكهرضغطية للمسجلات؛ تُستخدم المحركات الكهرضغطية في الكاميرات ومسجلات الفيديو، وما إلى ذلك. وتستخدم الأجهزة الكهرضغطية على نطاق واسع ليس فقط في المنتجات الصناعية والمدنية، ولكن أيضًا في التطبيقات العسكرية. هناك حاجة إلى عدد كبير من مرشحات السيراميك الكهرضغطية ومرشحات SAW الكهروضغطية للرادار والاتصالات العسكرية ومعدات الملاحة. يمكن أيضًا استخدام مادة السيراميك الكهرضغطية لتحديد العيوب الهيكلية، والتحكم في الاهتزازات الهيكلية المرنة، والمقايسات المناعية الطبية، وزراعة القوقعة الصناعية وما إلى ذلك.

أجهزة الاستشعار البلورية الكهرضغطية هي فئة من المواد العازلة ذات الخصائص الفيزيائية الكهرضغطية، ويتم تحويلها إلى عناصر تحويل تستخدم على نطاق واسع في أجهزة الاستشعار الكهرضغطية. يتجلى التأثير الكهرضغطي في أنه عندما تتشوه بعض العوازل بواسطة قوى خارجية في اتجاه معين، يحدث الاستقطاب بداخلها، وتظهر شحنات متعاكسة موجبة وسالبة على السطحين المتقابلين للعازل. عندما يتغير الاتجاه، تتغير قطبية الشحنة أيضًا، وتتناسب كمية الشحنة الناتجة عن القوة مع حجم القوة الخارجية. عندما تتم إزالة القوة الخارجية لمستشعر السيراميك الضغطي، فإنه سيعود إلى الحالة غير المشحونة. وتسمى هذه الظاهرة بالتأثير الكهرضغطي الإيجابي؛ على العكس من ذلك، عندما يتم تطبيق مجال كهربائي متناوب في اتجاه استقطاب العازل الكهربائي، فإن هذه العوازل تخضع أيضًا لتشوه ميكانيكي، ويتم إزالة المجال الكهربائي. بعد ذلك، يختفي التشوه الميكانيكي للعازل. وتسمى هذه الظاهرة بالتأثير الكهرضغطي العكسي. التأثير الكهرضغطي الإيجابي هو تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، والتأثير الكهرضغطي العكسي هو تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.