السيراميك الكهرضغطي المحتوي على الرصاص PZT

                            السيراميك الكهرضغطي المحتوي على الرصاص PZT

على الرغم من أن الرصاص المعتمد على PZT السيراميك الكهرضغطي هو السائد في التطبيقات الكهرضغطية. ومع ذلك، فإن السيراميك الكهرضغطي المعتمد على PZT عبارة عن مواد PZT ضارة بجسم الإنسان والبيئة. ومن بينها مادة PbO السامة يتطاير الأنبوب الكهرضغطي الصوتي بسهولة أثناء المعالجة والتلبيد، مما يسبب ضررًا لجسم الإنسان والبيئة. لذلك يجب البحث عن مادة سيراميكية كهرضغطية تشبه مادة سيراميك PZT ولا تحتوي على الرصاص أصبح الأنبوب الشعاعي الكهرضغطي حاجة ملحة في مجال المواد الإلكترونية. في الوقت الحاضر، يركز البحث في الداخل والخارج بشكل رئيسي على فئتين رئيسيتين: (Bi2O2) السيراميك الكهرضغطي والسيراميك الكهرضغطي الخالي من الرصاص مع هيكل البيروفسكايت. السيراميك الكهرضغطي ثنائي الطبقات (BLSF) عبارة عن طبقات البيروفسكايت وطبقات (Bi2O2) يتم ترتيبها بالتناوب بالتناوب، ويحدد مشغل الأنبوب الكهرضغطي ذو الهيكل الخاص ذو الطبقات الخصائص التالية: ثابت عازل منخفض، درجة حرارة كوري عالية، معامل اقتران كهروميكانيكي مرتفع، تباين واضح، مقاومة عالية، معدل شيخوخة منخفض، قوة انهيار عازلة كبيرة، درجة حرارة تلبيد منخفضة، إلخ. تحدد هذه الخصائص أن محول الطاقة الحلقي الكهرضغطي مناسب بشكل خاص لتطبيقات درجات الحرارة العالية والترددات العالية، وبالتالي حل مشكلة السيراميك الكهروضغطي PZT غير المستقر تحت رنين عالي الطاقة. ومع ذلك، فإن السيراميك الكهرضغطي ذو الطبقات له عيوبه الخاصة: الأول هو أن المجال القسري (Ec) لمستشعر الضغط الكهرضغطي مرتفع جدًا، وهو ما لا يفضي إلى الاستقطاب؛ والآخر هو أن النشاط الكهرضغطي منخفض والمقاومة منخفضة. من أجل التغلب على هذين العيبين، يتم استخدام الاستقطاب ذو درجة الحرارة العالية بشكل رئيسي لأن المجال القسري يتناقص مع زيادة درجة الحرارة؛ تعديل المنشطات. . في الوقت الحاضر، يعتمد البحث في هذا المجال على PZT. تم تطبيق Pz24 المصنعة بواسطة Ferro Perm الدنماركية بنجاح على محولات الطاقة عالية الطاقة. هناك محول طاقة بالموجات فوق الصوتية مثبت بمسامير هو APC-841 تم تطويره بواسطة السيراميك الانضغاطي الأمريكي والذي يمكنه إنتاج محول كهرضغطية بقدرة خرج تزيد عن 30 وات. بالنسبة لأجهزة الرقاقة متعددة الطبقات، نأمل أن تتمتع السيراميك الكهرضغطية بسماحية نسبية عالية (ε) عند تلبيد درجة حرارة منخفضة وفقدان عازل منخفض tanδ.