Прымяненне высокатэмпературных п'езаэлектрычных керамічных матэрыялаў

1) Статус даследаванняў высокатэмпературных п'езаэлектрычных керамічных матэрыялаў: SiO2 з'яўляецца адным з самых ранніх п'езаэлектрычных матэрыялаў, якія прымяняюцца ў прыладах. Дзякуючы стабільнай рэзананснай частаце і добрай тэмпературнай стабільнасці, ён шырока выкарыстоўваецца ў вытворчай сістэме кантролю і кіравання ўсёй сістэмай сувязі. У такіх кампанентах, як гадзіннікі, мікрапрацэсары і г. д. Цытрат вісмута свінцу (PN) мае структуру вальфрамавай бронзы, нізкае значэнне механічнага каэфіцыента якасці (Qm), высокае стаўленне d33 да d31 і шырока выкарыстоўваецца ў неразбураючых выпрабаваннях (NDT) і медыцынскай дыягностыцы. Ніябат літыя (LiNbO3) і ніябат літыя (LiTaO3) падобныя па структуры і характарыстыках, і іх часта называюць крышталямі, якія маюць структуру тыпу ніябата літыя. З добрымі п'езаэлектрычнасцю, піраэлектрычнасцю, сегнетоэлектрычнасцю, электрааптычнымі і нелінейна-аптычнымі ўласцівасцямі, ён шырока выкарыстоўваецца для вырабу высокатэмпературных пераўтваральнікаў, фільтраў, піраэлектрычных інфрачырвоных дэтэктараў, лазерных мадулятараў і розных функцыянальных прылад, такіх як памнажальнікі частоты.

2) П'езаэлектрычная кераміка - гэта на самай справе палярызаваная сегнетоэлектрычная кераміка з п'езаэлектрычным эфектам, якая ўяўляе сабой керамічны пераўтваральнік п'езацыліндра з п'езакерамічнага матэрыялу з узаемным пераўтварэннем механічнай энергіі і электрычнай энергіі. Выкарыстоўваючы п'езаэлектрычную кераміку для пераўтварэння знешніх сіл у электрычную энергію, можна вырабляць п'езаэлектрычныя запальвальнікі, мабільныя рэнтгенаўскія крыніцы харчавання і дэтанатары снарадаў; п'езаэлектрычная кераміка можа быць выкарыстана для пераўтварэння ультрагукавой энергіі ў ультрагукавыя ваганні, якія можна выкарыстоўваць для вызначэння становішча падводнай рыбы. І форма, неразбуральны кантроль металу, ультрагукавая ачыстка таксама можа быць зроблена ў розныя ультрагукавыя фрэзы, зварачнае абсталяванне і паяльнік, апрацоўка пластыка і нават металу. П'езаэлектрычная кераміка вельмі адчувальная і можа пераўтвараць надзвычай слабую механічную вібрацыю ў электрычныя сігналы. Адчувальнасць можа нават адчуць непакой лятучых насякомых, якія махаюць крыламі больш за дзесяць метраў. Яго можна выкарыстоўваць для гідраакустычных сістэм, метэаралагічнага выяўлення, тэлеметрыі навакольнага асяроддзя, прагназавання землятрусаў.

3) П'езаэлектрычныя палімеры п'езаэлектрычных дыскавых керамічных пераўтваральнікаў лічацца ідэальнымі матэрыяламі для рабатызаваных датчыкаў. Ён мае такія характарыстыкі, як зносаўстойлівасць, лёгкі вага, высокая адчувальнасць, нізкі акустычны супраціў, лёгкая фіксацыя на складаных паверхнях, нізкая цана і шырокі дыяпазон частот. Датчыкі, якія выкарыстоўваюць п'езаэлектрычныя функцыі, уключаюць тактыльныя датчыкі, датчыкі паскарэння і датчыкі набліжэння (датчыкі адлегласці). Датчыкі, якія выкарыстоўваюць піраэлектрычныя функцыі, уключаюць датчыкі набліжэння (датчыкі бяспекі), датчыкі кантакту (размеркаваныя), датчыкі ідэнтыфікацыі матэрыялаў і інфрачырвоныя камеры.

4) Прымяненне кампазітных матэрыялаў з п'езаэлектрычным валакном мае канструкцыйнае памяншэнне вібрацыі, кампазітныя матэрыялы з п'езаэлектрычным валакном могуць быць распрацаваны з драйвера зандзіравання і прыменены да ідэнтыфікацыі частотнай характарыстыкі прамяня. Гэты матэрыял выкарыстоўваецца ў сістэме дэмпфавання вертыкальнага хваставога апярэння самалёта для падаўлення вібрацыі, якая ўзнікла падчас палёту, і для праверкі эфектыўнасці кампазітнага п'езаэлектрычнага валакна пры актыўным кантролі вібрацыі хваставога апярэння. Вынікі выпрабаванняў паказваюць, што матэрыял мае добрыя характарыстыкі адчування і кіравання, а дэмпфаванне лепш, чым у п'езакерамічных пераўтваральнікаў.

5) Прымяненне ультрагукавога цыліндравага керамічнага пераўтваральніка ў аўтаномнай тэхніцы мікраэлектронных прылад. Дзякуючы ўнікальным характарыстыкам электрамеханічнага пераўтварэння п'езаэлектрычных матэрыялаў, многія камбайны энергіі выкарыстоўваюць п'езаэлектрычныя матэрыялы (элементы) у якасці кампанентаў для пераўтварэння энергіі і выхаду. Злучаючыся з іншымі матэрыяльнымі механізмамі, п'езаэлектрычныя матэрыялы таксама могуць пераўтвараць іншыя формы энергіі, чым механічная, у электрычную энергію для розных формаў збору энергіі. П'езаэлектрычныя матэрыялы ў гнуткіх структурах шырока выкарыстоўваюцца ў вібрацыі, вымярэнні і кантролі з усё большай хуткасцю дзякуючы сваім унікальным уласцівасцям. На баку адчування і кіравання разумнымі структурамі з убудаванай сістэмай кіравання выкарыстоўваюцца п'езаэлектрычныя матэрыялы. Дакладны маніторынг рэакцыі гнуткай канструкцыі можна лёгка атрымаць, каб можна было эфектыўна кіраваць ёю.

6) П'езаэлектрычны трансфарматар - гэта цвёрдацельная электронная прылада, заснаваная на п'езаэлектрычным эфекце. Ён выкарыстоўвае станоўчы п'езаэлектрычны эфект і адваротны п'езаэлектрычны эфект п'езаэлектрычнага керамічнага матэрыялу для завяршэння ўзаемнага пераўтварэння паміж механічнай энергіяй і электрычнай энергіяй і рэалізацыі высокага і нізкага напружання. Адным з найбольш тыповых ужыванняў п'езаэлектрычных трансфарматараў з'яўляецца кіраванне CCFL (люмінесцэнтнымі лямпамі з халодным катодам). Пераўтваральнік DC-DC значна лягчэйшы за традыцыйны электрамагнітны трансфарматар, а шчыльнасць энергіі і эфектыўнасць могуць быць значна палепшаны. Электрычны трансфарматар мае такія перавагі, як высокая шчыльнасць магутнасці, моцная ізаляцыя па току, нізкія электрамагнітныя перашкоды і г.д., і можа замяніць электрамагнітны трансфарматар у некаторых сферах прымянення. У поўнай меры выкарыстаць яго перавагі, можна не толькі рэалізаваць мініяцюрызацыі пераўтваральніка, але і вырашыць існаванне ў сілавы электроніцы. Праблемы з электрамагнітнымі перашкодамі (EMI).

7) П'езаэлектрычныя прывады - гэта прылады, якія выкарыстоўваюць механічныя зваротныя эфекты для фарміравання механічных прывадаў або элементаў кіравання. Паколькі ультрагукавыя палярызаваныя п'езаператваральнікі маюць такія перавагі, як хуткі водгук, высокая дакладнасць і ўстойлівасць да перашкод, прылада кіравання і кіравання, створаная п'езаэлектрычным корпусам, мае простую структуру і хуткую рэакцыю. П'езаэлектрычнае прылада кіравання і кіравання, якое было распрацавана ў цяперашні час, у асноўным уключае ў сябе ультрагукавы рухавік і прэцызійныя прылады і г.д., і паспяхова прымяняецца ў многіх галінах, такіх як абарона, біямедыцына і оптаэлектроніка.

Роля п'езаэлектрычных матэрыялаў у разумных матэрыяльных сістэмах, такіх як п'езакерамічныя прывады, якія таксама могуць выкарыстоўвацца ў якасці датчыкаў у разумных матэрыяльных сістэмах і структурах. Паколькі п'езаэлектрычная кераміка і п'езаэлектрычныя палімеры - гэта вымерныя электрычныя сігналы для прыкладзеных напружанняў. Важным прымяненнем п'езаэлектрычных валокнаў з'яўляецца выраб кампазітных п'езаэлектрычных валокнаў (PFC), якія з'яўляюцца камбінацыяй адчування і кіравання. Адаптыўная структура інтэлектуальных матэрыяльных сістэм і структур з'яўляецца адной з функцый, якія могуць быць адаптаваны. Гэта рэалізацыя структурнай формы і кантролю вібрацыі. Гэта жыццёва важна для авіяцыі і касмічных караблёў. Кампазіты з п'езаэлектрычнага валакна (PFC) з'яўляюцца добрым матэрыялам для адаптыўных структур. Для мініяцюрызацыі датчыкаў і драйвераў і стварэння складаных формаў, а таксама для прымянення прыглушанага шумапрымянення, пажадана выкарыстоўваць тэхналогіі ў паўправадніковай прамысловасці, такія як літаграфія. Каб палегчыць выкананне літаграфіі на п'езаэлектрычных дыскавых элементах, у працэс адліўкі керамічнай стужкі можна ўключыць палімерны матэрыял, які лёгка аднаўляць ультрафіялетавымі прамянямі, што можа быць выкарыстана ў структуры керамічнага ламінату, падрыхтаванай разумнай сістэмай матэрыялу. Спалучэнне функцый адчування і кіравання з сістэмай кіравання можа выкарыстоўвацца для нанясення электроннай керамічнай плёнкі на крэмніевую інтэгральную схему.

П'езаэлектрычныя матэрыялы шырока выкарыстоўваюцца ў галіне інфармацыі, біялогіі, ваеннай сферы і новай энергетыкі. З развіццём сучаснай навукі і тэхнікі, пастаянным удасканаленнем тэхналогіі п'езаэлектрычных матэрыялаў лічыцца, што п'езаэлектрычныя матэрыялы будуць распаўсюджвацца на кожны куток паўсядзённага жыцця людзей. Больш за тое, тэхналогія падрыхтоўкі і распрацоўка прымянення п'езаэлектрычных матэрыялаў па-ранейшаму будзе актуальнай тэмай.