لماذا تعتبر بلورات المواد الانضغاطية هي الشيء الأكثر شيوعًا الآن؟

  يتم استخدام كل مادة بيزو في مكونات مختلفة. مثل PZT-4 لديه معامل اقتران أعلى (kp) وثابت عازل (ε)، وفقدان عازل أصغر (tanδ)، تحدد هذه الخصائص المادة التي يتم تكييفها مع أنبوب بيزو للاتصالات بالموجات فوق الصوتية تحت الماء، ومحول طاقة الانبعاثات الصوتية وحدوث الجهد العالي للمكونات، ومقياس الضغط الكهرضغطي للجهاز الحراري. يحتوي PZT - 5A أيضًا على معامل اقتران عالي (kp) وثابت العزل الكهربائي (ε). ومع ذلك، فإن فقدان العزل الكهربائي كبير نسبيًا وعامل الجودة (QM) صغير. ولذلك، فهي مناسبة لاستقبال عناصر محولات الطاقة الصوتية والموجات فوق الصوتية تحت الماء، مثل NDT ومحولات الطاقة التشخيصية، والسماعات المائية وما شابه ذلك. يتمتع PZT - 6B بعامل الجودة العالية (QM) ويمكن استخدامه لصنع المرشحات. Bing - Huei Chen يضيف معدل Nb2O5 إلى PZT لتحقيق استبدال أيونات Nb + 5 لأيونات Ti + 4 من خلال فتحات الكاتيون. تظهر النتائج التجريبية أن Nb2O5 يمكن أن يقلل بشكل فعال من درجة حرارة تلبيد PZT (1100 درجة مئوية ~ 1310 درجة مئوية)، أفضل أداء كهرضغطية هو عند 1250 درجة مئوية، d33 = 385PC / N، kp = 0.62، Qm = 50 وتردد الرنين 200 كيلو هرتز، قرص كهرضغطية مصنوع من مادة PZT عالية الطاقة مناسب للرشاشات الكهرضغطية، محول طاقة التنظيف بالموجات فوق الصوتية. على أساس PZT، قام الناس بتطوير نظام ثلاثي قائم على PZT، ونظام رباعي وغيرها من السيراميك الكهروضغطي متعدد الأنظمة. يمكن تعديل خصائص السيراميك الكهروضغطي في نطاق أوسع، وتم الحصول على نظام السيراميك الكهرضغطي ذو الأداء الممتاز، والذي يلبي متطلبات الأجهزة الكهرضغطية في مختلف المجالات. مولد محول القرص الكهرضغطي يستخدم السيراميك الكهرضغطي على نطاق واسع في المعدات الميكانيكية والكهربائية التي تعتمد على المجال الكهربائي لتوليد الرنين. ومع ذلك، تظهر التجارب أنه في ظل الرنين منخفض الطاقة، يكون أداء السيراميك الكهرضغطي ذو القرص الكهربائي منخفض التكلفة دائمًا هو نفسه حتى لو تم اهتزازه لفترة طويلة. ومع ذلك، بسبب الطاقة العالية، ينخفض ​​استقرار السيراميك، بينما تنخفض أيضًا خصائص أخرى. وجدت دراسة تجريبية أجراها WP Chen أن السبب في ذلك هو أن درجة حرارة سطح السيراميك ترتفع بشكل ملحوظ عندما تتأرجح بتردد عالٍ. وبالتالي تقويض العملية الطبيعية لإعادة شيخوخة السيراميك، يؤدي قرص محول الطاقة الكهرضغطية النحاسي إلى انخفاض الأداء. وهذا يجعل البحث والتطوير في مجال المواد الكهرضغطية عالية الطاقة أمرًا ضروريًا. في الوقت الحاضر، يتم تطبيق البحث في هذا المجال بنجاح على محولات الطاقة عالية الطاقة المزودة بـ PZT، مثل Pz24 الذي تصنعه شركة Ferroperm Co. في الدنمارك. مثال آخر هو American Piezoceramic APC-841، والذي يمكنه إنتاج محول كهرضغطية بقدرة خرج تزيد عن 30 وات. بالنسبة لأجهزة الرقائق متعددة الطبقات، نتوقع أن يكون للسيراميك الكهرضغطي سماحية نسبية عالية (ε) وخسارة عازلة منخفضة tan δ عند تلبد بدرجة حرارة منخفضة.