Новае прымяненне п'езаэлектрычных керамічных матэрыялаў

П'езаэлектрычная кераміка без свінцу, хоць п'езаэлектрычная кераміка на аснове свінцу дамінуе ў прымяненні ў п'езаэлектрычным полі. Аднак базавая п'езаэлектрычная кераміка - гэта матэрыял, шкодны для арганізма чалавека і навакольнага асяроддзя. Сярод іх таксічны лёгка выпараецца падчас апрацоўкі і спякання, наносячы шкоду арганізму чалавека і навакольнаму асяроддзю. Такім чынам, пошук п'езаэлектрычнага керамічнага матэрыялу, які можна параўнаць з п'езакерамікай і не змяшчае свінцу, стаў актуальнай неабходнасцю ў галіне электронных матэрыялаў. У цяперашні час гарачыя кропкі даследаванняў у краіне і за мяжой у асноўным засяроджваюцца на дзвюх катэгорыях: якія змяшчаюць вісмут п'езакерамічны датчык і бессвінцовая п'езаэлектрычная кераміка са структурай перовскита. Слаістая п'езаэлектрычная кераміка складаецца з двухмернага перовскита і слаёў, размешчаных па чарзе рэгулярна. Яго асаблівая слаістая структура вызначае наступныя характарыстыкі: нізкая дыэлектрычная пранікальнасць, высокая тэмпература Кюры, высокі каэфіцыент электрамеханічнага ўзаемадзеяння, а таксама відавочная анізатрапія і высокае ўдзельнае супраціўленне. Нізкая хуткасць прабоя дыэлектрыка і нізкая тэмпература спякання. Гэтыя характарыстыкі вызначаюць, што п'езакераміка асабліва падыходзіць для высокатэмпературных і высокачашчынных прымянення, такім чынам вырашаючы дэфект нестабільнай працы п'езаэлектрычнай керамікі пры рэзанансе высокай магутнасці. Аднак п'езаэлектрычная кераміка з пластамі тантала мае свае недахопы: адзін заключаецца ў тым, што каэрцытыўнае поле занадта высокае, што не спрыяе палярызацыі; іншая - нізкая п'езаэлектрычная актыўнасць і нізкае ўдзельнае супраціўленне. Каб пераадолець гэтыя два дэфекты, асноўным выкарыстаннем з'яўляецца высокатэмпературная палярызацыя, таму што каэрцытыўнае поле памяншаецца з павышэннем тэмпературы і мадыфікацыяй допінгу. Для таго, каб атрымаць высокі імпеданс, аснову легіруюць, і шчыльнасць вынікаў як тэарэтычная, так і вышэйшая за ўдзельнае супраціўленне. Акрамя таго, аснова таксама легіравана, у выніку чаго JG дасягае 01 A66. Гэтыя ўласцівасці вызначаюць, што п'езакераміка з тантала падыходзіць для высокатэмпературных датчыкаў, асцылятараў і фільтраў. 

Уласцівасці керамікі даследавалі з дапамогай нізкатэмпературнага спякання. Вынікі паказваюць, што ўсе ўзоры маюць тэарэтычную шчыльнасць AD і другая фаза не ўтвараецца; легіраванне памяншае памер збожжа і абмяжоўвае анізатропны рост; У бяссвінцовай п'езаэлектрычнай кераміцы для перовскитовых структур ён мае вялікі памер для бессвинцовой п'езаэлектрычнай керамікі і падыходзіць для выкарыстання ў якасці драйвера і прылады высокай магутнасці. Аднак нізкая тэмпература Кюры п'езакерамікі, вялікае каэрцытыўнае поле і нізкая адносная шчыльнасць абмяжоўваюць патрабаванні да яе прымянення. Паступова выключыць выкарыстанне свінцу і цяжкіх металаў. У цяперашні час падрыхтоўка яшчэ вельмі складаная, асабліва ў плане гушчыні. Легіраванне можа павялічыць шчыльнасць спякання; выкарыстоўваючы нанапарашок для атрымання нанапарашка шляхам тонкага памолу і падрыхтоўку перовскитовой п'езаэлектрычнай керамікі адноснай шчыльнасці шляхам спякання, п'езаэлектрычная кераміка з тытаната натрыю стронцыю таксама з'яўляецца гарачай кропкай у даследаванні бессвінцовай п'езаэлектрычнай керамікі. Які мае перовскитную структуру. Падобным чынам тытанат вісмута натрыю таксама мае нізкую п'езаэлектрычную актыўнасць і вялікае каэрцытыўнае поле. У цяперашні час каэрцытыўнае поле мадыфікаванага матэрыялу тытанату барыю натрыю ў асноўным памяншаецца шляхам дадання мноства перовскитных структурных дабавак; п'езаэлектрычная кераміка значна палепшана, і матэрыял прыдатны для вытворчасці п'езаэлектрычнага фільтра і п'езаэлектрычных рэзанатараў і г. д. З вышэйсказанага відаць, што п'езаэлектрычная кераміка, якая змяшчае свінец, або п'езаэлектрычная кераміка, якая не змяшчае свінцу, у асноўным мадыфікуецца шляхам дадання розных дабавак у цяперашніх умовах. Такім чынам, п'езаэлектрычныя керамічныя матэрыялы, як правіла, складаныя керамічныя цвёрдыя растворы. Складанасці дадае склад з шматкампанентных матэрыялаў. Гэта прынясе вялікія цяжкасці пры праверцы эксплуатацыйных характарыстык матэрыялаў. Пры аналізе прадукцыйнасці матэрыялаў традыцыйнымі метадамі, каб атрымаць уплыў змены пэўнага стану на прадукцыйнасць, часта фіксуюцца іншыя ўмовы, і праводзіцца вялікая колькасць эксперыментаў для аналізу даследуемых умоў. Сітуацыя ўскладняецца, калі трэба вывучаць наступствы некалькіх іншых умоў пры пэўным стане. Выкарыстанне штучных нейронавых сетак для стварэння дакладных матэматычных мадэляў для дакладнага прагназавання прадукцыйнасці. Метад дакладны! Што яшчэ больш важна, формула аптымальнай прадукцыйнасці можа быць закладзена ў бюджэт, і яе практычная каштоўнасць невымерная.