تأثير درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة على السيراميك الكهرضغطي

عندما يستفسر العملاء عن درجة حرارة استخدام السيراميك الكهرضغطي، فغالبًا ما نواجه مشكلات مختلفة. هل يمكن للسيراميك الكهرضغطي أن يتحمل درجات الحرارة العالية؟ هل يمكن استخدام السيراميك البيئي ذو درجة الحرارة المنخفضة؟ هل تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على السيراميك الكهرضغطي؟ اليوم، دعونا نتحدث عن تأثير درجة الحرارة على السيراميك الكهرضغطي.

أداء مادة محول الطاقة الكهروإجهادية على درجة الحرارة. تعتمد ستؤدي التغيرات في درجة الحرارة إلى تغيير أداء السيراميك الكهرضغطي بشكل كبير. على سبيل المثال، سيزداد عامل السعة والفقد مع زيادة درجة الحرارة، في حين أن درجة الحرارة الزائدة سوف تقلل من الأداء وعمر الخدمة. ولذلك، درجة الحرارة عامل مهم جداً يؤثر على النتائج التجريبية. من المستحسن أن يأخذ المستخدمون في الاعتبار عامل درجة الحرارة أثناء التجربة في بيئات التطبيقات المختلفة.

ستؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تغير كبير في ثابت العزل الكهربائي للسيراميك الكهرضغطي، أي أن سعة السيراميك الكهرضغطي ستتغير، وستزداد سعة السيراميك الكهرضغطي بنحو 40% من درجة حرارة الغرفة إلى 80 درجة مئوية.

1. مدى درجة حرارة تطبيق السيراميك الكهرضغطية؟
   هذا يعتمد على درجة حرارة كوري لمادة السيراميك الكهرضغطية. تتميز سلسلة PST 150 من السيراميك الكهروضغطي الذي نستخدمه عادةً بدرجة حرارة كوري تبلغ 155 درجة مئوية. درجة حرارة الاستخدام الآمن الموصى بها هي -25 إلى 80 درجة مئوية. بالنسبة لمواد السيراميك الكهرضغطية عالية الجهد hs / ht، تبلغ درجة حرارة كوري 340 درجة مئوية. درجة حرارة الاستخدام الآمن الموصى بها حوالي 175 درجة مئوية. يمكن للسيراميك الكهروضغطي ذو درجة الحرارة المنخفضة ودرجة الحرارة المرتفعة أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية.

   
   

2. 
   نطاق درجة حرارة تخزين السيراميك الكهرضغطي؟
   درجة حرارة التخزين الموصى بها هي -5 إلى 40 درجة مئوية والرطوبة النسبية أقل من 40%. اختيار وحدة التحكم في التشغيل الديناميكي: عندما يتم تشغيل السيراميك الكهرضغطي ديناميكيًا، بسبب الاحتكاك الداخلي أثناء تمدد وانكماش السيراميك الكهرضغطي، يتم تحويل حوالي 5-20% من قوة القيادة إلى الحرارة الناتجة عن السيراميك الكهرضغطي. عندما يعمل السيراميك الكهرضغطي بشكل ديناميكي، تتولد الحرارة وترتفع درجة الحرارة. في هذا الوقت، ستزداد السعة الكهروستاتيكية للسيراميك الكهرضغطي وفقًا لذلك. لذلك، عند اختيار وحدة تحكم مطابقة، لا يمكنك ببساطة حساب التيار المطلوب بناءً على السعة المقاسة في درجة حرارة الغرفة في جدول المعلمات.

   
   

3. درجة حرارة كوري
   درجة حرارة كوري للسيراميك الكهرضغطي هي درجة حرارة التحول المغناطيسي. عندما يصل السيراميك الكهرضغطي إلى نقطة درجة حرارة كوري، كلما اقترب السيراميك الكهرضغطي من درجة حرارة كوري للسيراميك الكهرضغطي، زاد أداء السيراميك الكهرضغطي. لذلك، في عملية استخدام السيراميك الكهرضغطي، يجب أن تكون أقل بكثير من درجة حرارة كوري، ولا تزيد درجة حرارة زوي عن نصف درجة حرارة كوري. تختلف نقطة درجة حرارة كوري للسيراميك الكهرضغطي من مواد مختلفة. بشكل عام، تبلغ نقطة درجة حرارة كوري للسيراميك الكهرضغطي الرقائقي منخفض الجهد حوالي 150-200 درجة مئوية، ونقطة درجة حرارة المحطة للسيراميك الكهرضغطي منخفض الجهد ودرجة الحرارة العالية حوالي 340 درجة مئوية. وتبلغ درجة الحرارة الداخلية حوالي 215-340 درجة مئوية.

   
   

4. ما هو معامل التمدد الحراري؟
   معامل التمدد الخطي المحوري للسيراميك الكهروضغطي ذو درجة الحرارة المنخفضة (في نطاق -40 ~ 120 درجة مئوية) هو سالب -5 جزء في المليون / درجة مئوية، ومعامل التمدد الخطي المحوري للسيراميك الكهرضغطي عالي الضغط هو + 2 جزء في المليون / درجة مئوية.

5. هل تتغير قدرة السلالة الكهرضغطية؟
سعة السلالة ه الإزاحة / الجهد يتم التعبير عن محول الطاقة الخزفي الكهرضغطي بمعامل d33 في جدول معلمات المادة. بالمقارنة مع التشغيل في درجة حرارة الغرفة، عندما تنخفض درجة الحرارة، تنخفض سعة الضغط وفقًا لذلك. عند العمل في درجات حرارة منخفضة للغاية، يتم تقليل التأثير الكهرضغطي إلى حد كبير. يعتمد تأثير ارتفاع درجة الحرارة على d33 على درجة حرارة كوري للمادة الخزفية الكهرضغطية المستخدمة. تنخفض الكفاءة الكهرضغطية للمواد اللينة قليلاً. عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 80 درجة مئوية، عندما يكون جهد التشغيل 0-150 فولت، فإن إزاحة السيراميك الكهرضغطي المكدس PST 150 / 5x 5/20 تبلغ حوالي 19 ميكرومتر. هو 20 ميكرومتر. المواد الخزفية الكهرضغطية ذات درجة الحرارة العالية هي بشكل رئيسي hs / ht. عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية، تزيد الكفاءة الكهرضغطية بحوالي 5%.

6.ماذا عن تشغيل السيراميك الكهرضغطي في بيئات درجة الحرارة المرتفعة؟
يمكن للعديد من التطبيقات أن تعمل في بيئات ذات درجات حرارة عالية. في هذا الوقت، لم يعد السيراميك الكهرضغطي القياسي قادرًا على تلبية احتياجات المستخدمين. يمكن فقط اختيار السيراميك الكهروضغطي ذو درجة الحرارة العالية والمحتوي على مواد خاصة. يمكن أن يوفر اللب سلسلة NAC 6024 المكدسة أو سلسلة xmt من السيراميك الكهرضغطي للتغليف الميكانيكي. بيئة درجة حرارة عالية غدًا تبلغ 200 درجة مئوية، ويمكن استخدامها في بيئة تبلغ درجة حرارتها 150 درجة مئوية.

7. يتطلب تشغيلًا ديناميكيًا عاليًا للسيراميك الكهرضغطي
في بعض التطبيقات التي تتطلب اهتزازات عالية التردد، مثل الآلات الدقيقة والتحكم النشط في الاهتزاز، كيف يمكن التحكم في ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن الاحتكاك الداخلي عالي التردد للسيراميك الكهرضغطي؟ طريقتنا المعتادة هي بشكل أساسي تبريد الهواء الخارجي للغد أو الاستقرار الحراري الأساسي ومشتتات الحرارة. يقلل التوصيل الحراري السريع للجهاز من خطر تلف السيراميك الكهرضغطي الناتج عن التسخين عالي التردد. يمكن أن يؤدي اختيار المثبت الحراري الأساسي غدًا إلى زيادة القوة الديناميكية للسيراميك الكهرضغطي بثلاثة أضعاف.

8. هل يمكن للسيراميك الكهرضغطي مقاومة درجات الحرارة المنخفضة؟
يمكن توفير النواة لوحة كريستالية كهرضغطية لدرجات حرارة منخفضة تصل إلى -273 درجة مئوية غدًا. ومع ذلك، ما تحتاج إلى معرفته هو أن التأثير الكهروضغطي للسيراميك الكهرضغطي تحت درجة حرارة الغرفة سيتم تقليله، وسيتم تقليل إنتاج وإزاحة السيراميك الكهروضغطي بشكل كبير. عند درجة حرارة منخفضة أقل من 260 كلفن، يكون الفقد حوالي 0 / كلفن في السائل. تحت النيتروجين، تبلغ إزاحة السيراميك الكهرضغطي حوالي 10% من درجة حرارة الغرفة.

إن لوح السيراميك الكهرضغطي الذي نستخدمه عادة هو سيراميك كهرضغطي شبه ثنائي القطب، أي أن الضغط السلبي الذي يمكن أن يتحمله السيراميك الكهرضغطي هو 20% من الحد الأقصى للجهد الإيجابي. نظرًا للمقاومة الحادة للمادة الخزفية لإزالة الاستقطاب في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة، فمن الممكن قيادة ثنائي القطب من السيراميك الكهرضغطي في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة للغاية، وبالتالي تحقيق إزاحة مزدوجة. على سبيل المثال، يقلل PST 150 من قدرته على الضغط إلى 20% من درجة حرارة الغرفة عند درجة حرارة منخفضة تبلغ 77 كيلو، ولكن يمكن الحصول على 40% من الإزاحة أحادية القطب في درجة حرارة الغرفة عن طريق الطريقة ثنائية القطب. في بيئة درجة الحرارة المنخفضة للغاية، من الضروري اختيار سلك نحاس منغنيز ذو موصلية حرارية أقل للحفاظ على بيئة درجة الحرارة المنخفضة غير متأثرة.