Адказы на некаторыя агульныя пытанні аб п'езаэлектрычнай кераміцы

1) Я хачу нанесці пласт фарбы на сваю п'езаэлектрычную кераміку, гэта паменшыць яе зрушэнне.

Адказ: любы дадатковы матэрыял, паралельны п'езаэлектрычнай кераміцы, павялічыць нагрузку на п'езаэлектрычную кераміку, тым самым зніжаючы яе характарыстыкі. Аднак у большасці выпадкаў калянасць верхняга адзення будзе ніжэй, чым калянасць п'езаэлектрычнай керамікі, таму эфект невялікі (<5%).

2) Ці можна выкарыстоўваць алей для астуджэння п'езаэлектрычнай керамікі?

Адказ: Так. Для некаторых прыкладанняў цяпло, якое выпрацоўваецца самой п'езаэлектрычнай керамікай (самонагрев), з'яўляецца значным і можа астуджацца патокам паветра або алею. Астуджальны алей павінен быць чыстым дыэлектрычным (ізаляцыйным алеем), таму што любыя прымешкі могуць выклікаць электрахімічныя рэакцыі, якія ў канчатковым выніку прывядуць да пашкоджання і выхаду з ладу п'езаэлектрычнай керамікі. Таксама звярніце ўвагу, што для п'езаэлектрычнай керамікі з большым папярочным сячэннем тэмпературны градыент паміж яе паверхняй і ўнутры можа быць вялікім, таму падтрымання прымальнай тэмпературы паверхні можа быць недастаткова.

3) Ці можна прыкласці крутоўны момант да п’езаэлектрычнай керамікі?

Адказ: Не рэкамендуецца прыкладваць крутоўны момант да п'езаэлектрычнай керамікі. Пры прыкладанні сілы папярэдняй зацяжкі да п'езаэлектрычнай керамікі праз гайку неабходна пераканацца, што крутоўны момант папярэдняй зацяжкі не перадаецца на п'езаэлектрычную кераміку. Высілак зруху, большы за 1 МПа, можа прывесці да разрыву клеючага пласта паміж п'езаэлектрычнай керамікай.

4) Якую папярэднюю нагрузку я магу прыкласці да п'езаэлектрычнай керамікі?

Адказ: мы рэкамендуем, каб п'езаэлектрычная кераміка працавала з папярэдняй нагрузкай 0~80 МПа. Канструкцыя сілы папярэдняй нагрузкі павінна гарантаваць, што сіла папярэдняй нагрузкі знаходзіцца ў межах гэтага дыяпазону пры любых умовах. Нармальнае значэнне складае 10~20 МПа.

5) Ці магу я прыкласці адмоўны ціск да п'езаэлектрычнага керамічнага стэка?

Адказ: Так. Перамяшчэнне п'езаэлектрычнай керамікі ў квазістатычным рэжыме можна павялічыць шляхам прымянення пэўнага адмоўнага ціску. Аднак, каб пазбегнуць рызыкі дэпалярызацыі п'езаэлектрычнай керамікі, электрычнае поле павінна быць абмежавана, пры пакаёвай тэмпературы і без нагрузкі адмоўны ціск не павінен перавышаць -0,7 кВ/мм для матэрыялаў N51 і N57 і -0,25 кВ/ для матэрыялаў N59 мм, матэрыял N46 складае -1,5 кВ/мм. У выпадку высокай тэмпературы і высокай нагрузкі гэтыя рэкамендуемыя значэнні неабходна паменшыць.

1) Я не магу вымераць значэнне рэзананснай частаты ў табліцы параметраў п'езаэлектрычнага керамічнага гнуткага ліста. У чым прычына?

Адказ: рэзанансная частата, указаная ў параметрах, вызначана без дадатковай масы (кантылевер). У стане без заціску першая рэзанансная частата будзе вышэй, таму сіла заціску ўплывае на рэзанансную частату. Аналагічным чынам, даданне нагрузкі (напрыклад, лінзы і г.д.) да верхняй часткі п'езаэлектрычнай керамічнай дэталі для згінання знізіць першую рэзанансную частату.

2) Як абыходзіцца з адкрытымі ўнутранымі электродамі шматслаёвай п'езаэлектрычнай керамікі?

Адказ: для шматслойнай п'езаэлектрычнай керамікі, калі ўнутраныя электроды аголены, неабходна паменшыць прыкладзенае напружанне Vmax, каб пазбегнуць дугі. Аголеную вобласць неабходна пакрыць. У мэтах бяспекі заменіце п'езаэлектрычную кераміку новай.

1) У п'езаэлектрычных нажніцах не згадваецца выхад. Які яго выхад?

Адказ: За штатныя п'езаэлектрычныя паўсферныя нажніцы, з-за высокай калянасці вельмі цяжка вымераць яго прадукцыйнасць. Гэта прычына, па якой мы не згадвалі ў табліцы параметраў. Сілу можна ацаніць, памножыўшы свабоднае зрушэнне і калянасць. Значэнне калянасці можа быць атрымана S55E, а значэнне S55E складае 4,3e-11m^2/N.

2) Ці можна выкарыстоўваць п'езаэлектрычныя керамічныя нажніцы на высокіх частотах?

Адказ: дзякуючы сваёй высокай калянасці і высокай рэзананснай частаце, труба пьезоцилиндра

нажніцы можна выкарыстоўваць для хуткай працы (хуткая рэакцыя). Аднак пастаяннае выкарыстанне высокіх частот можа выклікаць праблемы. Гэта адбываецца таму, што яе нелінейнасць азначае вялікія страты (вышэй, чым у керамікі d33), таму сама п'езаэлектрычная кераміка будзе выпрацоўваць цяпло. Звычайна праца на 2 кГц на працягу некалькіх хвілін не з'яўляецца праблемай. Калі патрабуюцца больш высокія частоты або большая працягласць, прыкладзенае працоўнае напружанне павінна быць зменшана, інакш п'езаэлектрычная кераміка будзе павольна дэпалярызавацца (страта палярызацыі).

3) Якая папярэдняя нагрузка рэкамендуецца для п'езаэлектрычных керамічных нажніц?

Адказ: звычайная п'езаэлектрычная кераміка d33 павінна быць папярэдне напружана, калі яна выкарыстоўваецца на высокай частаце, таму што сіла інэрцыі стане значнай і створыць напружанне расцяжэння ўнутры п'езаэлектрычнай керамікі. Для п'езаэлектрычнай керамікі тыпу зруху яе сіла інэрцыі з'яўляецца сілай зруху, таму эфект восевай папярэдняй нагрузкі абмежаваны. Але ў некаторых выпадках, каб палепшыць калянасць (шляхам сціску пласта клею/лініі склейвання) або каб пазбегнуць выгібу (калі цэнтр цяжару знаходзіцца далёка ад фіксаванага канца), восевая папярэдняя нагрузка вельмі карысная.

4) Якая максімальная восевая нагрузка, якую можна прыкласці да п'езаэлектрычнага керамічнага рэжучага дыска?

Адказ: П'езаэлектрычныя керамічныя нажніцы звычайна выпрабоўваюцца пад ціскам 3,5 МПа. П'езаэлектрычная кераміка можа вытрымліваць больш высокія сілы сціску (>50 МПа), але пры рэальным выкарыстанні мы рэкамендуем, каб восевая нагрузка п'езаэлектрычных керамічных нажніц не перавышала 5 МПа. Гэта адбываецца таму, што невялікія дэфекты на паверхні кантакту таксама могуць прывесці да канцэнтрацыі напружання, разбураючы тым самым п'езаэлектрычную кераміку. Калі патрабуецца высокі ціск, мы рэкамендуем выкарыстоўваць кантактную паверхню з большай плоскасцю (уключаючы паверхню кантакту паміж паверхняй п'езаэлектрычнай пласціны зруху і канструкцыяй).

5) Якая максімальная нагрузка на зрух можа быць прыменена да п'езаэлектрычных керамічных нажніц?

Адказ: Гэта п'езаэлектрычны сферычны пераўтваральнік можа вытрымліваць вельмі высокія нагрузкі. На самай справе межы падзелу паміж керамікай pzt і падкладкай вызначаюць максімальную нагрузку на зрух.

Калі рух перадаецца трэннем, максімальная нагрузка будзе залежаць ад ціску на паверхні кантакту і каэфіцыента статычнага трэння. Напрыклад, ціск 2 МПа × каэфіцыент трэння 0,2 = 0,4 МПа, для ліста памерам 5 × 5 мм максімальная нагрузка на зрух складае каля 10 Н. Калі выкарыстоўваецца эпаксідная склейка, максімальная нагрузка на зрух будзе залежаць ад трываласці выкарыстоўванай эпаксіднай смалы. Як правіла, эпаксідная смала можа быць бяспечна выкарыстана пры напрузе зруху 5 МПа, і яна можа быць выкарыстана на лісце 5×5 мм. Яго максімальная нагрузка на зрух складае каля 125 Н.