أداء السيراميك الكهرضغطي متعدد الأنظمة

يتم استخدامها في مكونات مختلفة. مثل PZT-4، الذي يتميز بمعامل اقتران مرتفع (K p) وثابت العزل الكهربائي (ε)، وفقدان عازل صغير (tan δ)، فإن هذه الخصائص تحدد بلورات القرص الانضغاطي المواد التي تتكيف مع الموجات فوق الصوتية ومحولات الانبعاثات الصوتية تحت الماء ومكونات توليد الجهد العالي وما إلى ذلك. مادة PZT-5A يحتوي محول الطاقة القرصي الكهرضغطي 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. بي زد تي-6ب يحتوي حساس التمدد الانضغاطي على عامل جودة عالي (Qm) ولذلك يمكن استخدامه في صناعة المرشحات. بالإضافة إلى ذلك، على أساس PZT، طور الناس نظامًا ثلاثيًا يعتمد على PZT، وهو سيراميك كهرضغطية متعدد الأنظمة. إن جعل الخصائص الكهرضغطية للسيراميك الكهرضغطي في نطاق أوسع قابل للتعديل. تم الحصول على نظام الأسطوانات الكهرضغطية الأنبوبية PZT ذو الأداء الممتاز لتلبية احتياجات الأجهزة الكهرضغطية في مختلف المجالات. يتم استخدام السيراميك الكهرضغطي PZT على نطاق واسع في المعدات الميكانيكية والكهربائية المدفوعة بالمجال الكهربائي لتوليد الرنين. ومع ذلك، تظهر التجارب أنه في ظل الرنين منخفض الطاقة مكدس الأنبوب الانضغاطي ، يكون أداء السيراميك الكهرضغطي هو نفسه دائمًا حتى لو تم اهتزازه لفترة طويلة. ومع ذلك، مدفوعًا بالطاقة العالية، ينخفض ​​استقرار السيراميك الانضغاطي، بينما تنخفض الخصائص الأخرى أيضًا. بعد أن وجدت الدراسة التجريبية أن سبب هذه الظاهرة: عندما يكون التذبذب عند التذبذب عالي التردد، وهو درجة حرارة سطح السيراميك الانضغاطي، سيتم زيادة مستشعر الأسطوانة الكهرضغطية بشكل كبير. وبالتالي تقويض العملية الطبيعية لإعادة شيخوخة السيراميك، مما يؤدي إلى انخفاض الأداء. وهذا يجعل البحث والتطوير في مجال المواد الكهرضغطية عالية الطاقة أمرًا ضروريًا. في الوقت الحاضر، يعتمد البحث في هذا المجال على PZT، مثل Pz24 الذي صنعته شركة Ferroperm في الدنمارك، والذي يتم تطبيقه بنجاح على محولات الطاقة العالية. مثال آخر هو السيراميك الكهرضغطي، الذي تم تطويره لإنتاج طاقة خرج تبلغ 30 وات أعلى من المحول الكهرضغطي. تحسين أداء السيراميك الكهرضغطي الخالي من الرصاص على الرغم من احتوائه على الرصاص المعتمد على PZT يهيمن كريستال المستشعر الكهرضغطي على المجال الكهرضغطي. ومع ذلك، فإن السيراميك الكهرضغطي المعتمد على PZT هو نوع من المواد الضارة بجسم الإنسان والبيئة. من بينها، يتطاير أكسيد الرصاص السام بسهولة أثناء المعالجة والتلبيد، مما يسبب ضررًا لجسم الإنسان والبيئة. ومع ذلك، فمن المستحيل التخلص تمامًا من أكسيد الرصاص دون التأثير على أداء سيراميك PZT.