Language
أداء مواد PZT
يتم الحصول على PZT-4 وPZT-5 وPZT-8 بهذه الطريقة،تتميز دائرة الاستشعار الكهرضغطية بخصائصها الخاصة، مثل عامل الاقتران الكهروميكانيكي الجدولي، k33 - معامل الاقتران الكهروميكانيكي الطولي، kt - سمك معامل الاقتران الكهروميكانيكي التلسكوبي، εT 33 / ε0 ——— السماحية النسبية، Qm — عامل الجودة الميكانيكية، tan δ — فقدان العزل الكهربائي، d33 — ثابت السلالة الكهرضغطية الطولية، d31 - ثابت السلالة الكهرضغطية الجانبية، Tc - كوري درجة الحرارة. يتم تطبيق كل واحد منهم على مكونات مختلفة. على سبيل المثال، يتمتع PZT-4 بمعامل اقتران مرتفع (kp) وسماحية (ε) وخسارة عازلة صغيرة (tan δ). تحدد هذه الخصائص مدى ملاءمة المادة لمحولات انبعاث الموجات فوق الصوتية والمائية الصوتية. حدوث المكونات لها جوانب أخرى. يحتوي PZT-5 أيضًا على معامل اقتران عالي (kp) والسماحية (ε). ومع ذلك، فإن فقدان العزل الكهربائي كبير نسبيًا وعامل الجودة (QM) صغير. لذلك، فهي مناسبة لمكونات الاستقبال لمحولات الطاقة الصوتية والموجات فوق الصوتية تحت الماء، مثل NDT ومحولات الطاقة التشخيصية و يتمتع مستشعر الكرة الانضغاطية للهيدروفونات . PZT-8 بعامل جودة عالي (QM) وبالتالي يمكن استخدامه لصنع المرشحات. تمت إضافة معدّل Nb2O5 إلى PZT لوحة كريستالية كهرضغطية لاستبدال أيون Ti+4 بأيون Nb +5 من خلال فتحة الكاتيون. تظهر النتائج التجريبية أن Nb2O5 يقلل بشكل فعال من درجة حرارة تلبيد PZT (1100 درجة مئوية إلى 1310 درجة مئوية)؛ الأداء الكهروضغطي محول الطاقة الخزفي بالموجات فوق الصوتية هو الأفضل عند 1250 درجة مئوية، d33 = 385PC /N، kp = 0.62، Qm = 50، تردد الرنين 200 كيلو هرتز، مستشعر الاهتزاز الكهرضغطي مناسب للرذاذات الكهرضغطية ومحولات الطاقة للتنظيف بالموجات فوق الصوتية. استنادًا إلى PZT، قام الناس بتطوير السيراميك الثلاثي والرباعي وغيره من السيراميك الكهرضغطي متعدد العناصر القائم على PZT. يمكن تعديل خصائص السيراميك الانضغاطي في نطاق أوسع للحصول على نظام سيراميك كهروضغطي ممتاز، ومجال سيراميك كهرضغطي عالي الطاقة يلبي احتياجات مناطق مختلفة من الأجهزة الكهرضغطية. يستخدم السيراميك الكهرضغطي على نطاق واسع في الأجهزة الكهروميكانيكية التي تعتمد على المجال الكهربائي لتوليد الرنين. ومع ذلك، فقد أظهرت التجارب أن انخفاض طاقة الرنين وأداء السيراميك الكهرضغطي يظل دون تغيير حتى بعد الاهتزاز لفترة طويلة. ومع ذلك، في ظل القيادة عالية الطاقة، يتم تقليل استقرار السيراميك الضغطي وتتدهور أيضًا خصائص أخرى. بعد الدراسات التجريبية، وجد محول الطاقة الكهروضغطي النصف كروي أن سبب هذه الظاهرة هو أن درجة الحرارة على سطح السيراميك الانضغاطي ترتفع بشكل ملحوظ عندما تتأرجح بتردد عالي. ونتيجة لذلك، يتم تدمير العملية الطبيعية لإعادة تعتيق السيراميك، مما يؤدي إلى انخفاض الأداء. وهذا يجعل البحث والتطوير للمواد الكهرضغطية عالية الطاقة أمرًا ضروريًا.
