Што значыць п'езаэлектрычная кераміка?

П'езаэлектрычная кераміка - гэта функцыянальны керамічны матэрыял pzt, які можа пераўтвараць механічную і электрычную энергію. Так званы п'езаэлектрычны эфект адносіцца да станоўчага п'езаэлектрычнага эфекту: калі некаторыя носьбіты знаходзяцца пад механічным ціскам, нават калі ціск такі ж малы, як вібрацыя гукавой хвалі, гэта прывядзе да змяненняў формы, такіх як сцісканне або падаўжэнне, што прывядзе да зарадкі паверхні носьбіта. Наадварот, пры прымяненні ўзбуджальнага электрычнага поля серада будзе выклікаць механічную дэфармацыю, якая называецца зваротным п'езаэлектрычным эфектам.                   

       У 1880 г. французскія браты Кюры адкрылі 'п'езаэлектрычны эфект'. У 1942 годзе ў ЗША, былым Савецкім Саюзе і Японіі быў выраблены першы п'езаэлектрычны керамічны матэрыял — тытанат барыю. У 1947 годзе нарадзіўся пікап тытаната барыю, першая п'езаэлектрычная керамічная прылада. У пачатку 1950-х гадоў быў паспяхова распрацаваны яшчэ адзін п'езаэлектрычны керамічны матэрыял, цырканат-тытанат свінцу, які меў значна лепшыя характарыстыкі, чым тытанат барыю. З тых часоў развіццё п'езаэлектрычнай керамікі ўступіла ў новы этап. З 1960-х па 1970-я гады п'езаэлектрычная кераміка ўдасканальвалася і станавілася ўсё больш дасканалай. Напрыклад, бінарная п'езаэлектрычная кераміка з цырканата тытаната свінцу, удасканаленая многімі п'езаэлементамі, таксама з'явілася трох- і чацвярцічная п'езаэлектрычная кераміка на аснове тытаната свінцу. Гэтыя матэрыялы PZT валодаюць выдатнымі ўласцівасцямі, простым вырабам, нізкай коштам і шырокім прымяненнем.                           
П'езаэлектрычны запальнік, мабільны рэнтгенаўскі крыніца харчавання і прылада для дэтанацыі снарада могуць быць выраблены з выкарыстаннем характарыстык п'езаэлектрычнай керамікі для пераўтварэння знешняй сілы ў электрычную энергію. Выкарыстоўваючы замест звычайнага крэменю дзве п'езаэлектрычныя керамічныя калонкі дыяметрам 3 мм і вышынёй 5 мм, можна зрабіць газавую электронную запальнічку, якая можа бесперапынна запальвацца дзясяткі тысяч разоў. Выкарыстанне п'езаэлектрычнай керамікі для пераўтварэння электрычнай энергіі ў ультрагукавую вібрацыю можа быць выкарыстана для даследавання становішча і формы падводных рыб, правядзення неразбуральнага кантролю металу, ультрагукавой ачысткі і ультрагукавой медыцынскай дапамогі, а таксама можа быць зроблена ў розныя ультрагукавыя фрэзы, зварачныя прылады і паяльнікі для апрацоўкі пластыка і нават металу.                 

     П'езаэлектрычная кераміка адчувальная да знешніх сіл, таму яна можа нават адчуць узрушэнне крылаў лятучых насякомых у паветры на адлегласці больш за дзесяць метраў і пераўтварыць вельмі слабыя механічныя вібрацыі ў электрычныя сігналы. З гэтай характарыстыкай, крышталь п'езаэлектрычнай пласціны можа быць выкарыстаны ў гідраакустычнай сістэме, метэаралагічнага выяўлення, тэлеметрыі аховы навакольнага асяроддзя, бытавой тэхнікі і гэтак далей. У наш час п'езаэлектрычная кераміка прымяняецца навукоўцамі ў многіх галінах, такіх як будаўніцтва нацыянальнай абароны, навуковыя даследаванні, прамысловая вытворчасць і побыт людзей, і стала рознабаковай асобай у інфармацыйную эпоху.                  

 У аэракасмічнай галіне п'езаэлектрычны гіраскоп з п'езаэлектрычнай керамікі з'яўляецца «рулём» касмічных караблёў і штучных спадарожнікаў, якія ляцяць у космасе. Толькі з дапамогай 'руля', касмічнага карабля і штучнага спадарожніка мы можам гарантаваць яго фіксаванае становішча і курс. Традыцыйны механічны гіраскоп з кароткім тэрмінам службы, нізкай дакладнасцю і нізкай адчувальнасцю не можа задаволіць патрабаванні касмічных караблёў і спадарожнікавых сістэм. П'езакерамічная цыліндрычная трубка невялікага памеру валодае высокай адчувальнасцю і надзейнасцю. Падводныя лодкі, якія апускаюцца ў марскія глыбіні, абсталяваны гідраакустычнымі сістэмамі, якія называюцца падводнымі разведчыкамі. Гэта незаменнае абсталяванне для падводнай навігацыі, падводнай сувязі, разведкі варожых караблёў, ліквідацыі мін праціўніка, а таксама магутны інструмент для распрацоўкі марскіх рэсурсаў. Ён можа выяўляць групы рыб, даследаваць рэльеф марскога дна і г. д. У гэтай гідралакацыйнай сістэме п'езаэлектрычны керамічны падводны акустычны пераўтваральнік. Калі акустычны сігнал, выпраменьваны падводным акустычным пераўтваральнікам, дакранаецца да мэты, ён стварае сігнал адлюстравання, які прымае іншы прыёмны падводны акустычны пераўтваральнік, такім чынам, мэта знойдзена. У цяперашні час п'езаэлектрычная кераміка з'яўляецца адным з лепшых матэрыялаў для вырабу падводных акустычных пераўтваральнікаў.               

 У медыцыне лекары размяшчаюць ультрагукавы п'езаэлектрычны дыскавы пераўтваральнік на абследуемай частцы чалавечага цела, пасылаючы ультрагукавую хвалю пасля электрыфікацыі, і адпраўляючы яе ў тканіну чалавечага цела для стварэння рэха, затым прымаючы рэха і адлюстроўваючы яго на флуарэсцэнтным экране, каб лекары маглі зразумець унутраны стан чалавечага цела. У прамысловасці, ёсць п'езаэлектрычныя керамічныя элементы ў геалагічным дэтэктары, якія могуць быць выкарыстаны для судзіць аб геалагічных умовах пластоў і знайсці падземныя радовішчы карысных выкапняў. Акрамя таго, керамічны трансфарматар, трансфарматар у тэлевізары, меншы па памерах і лягчэйшы па вазе, з ККД 60% - 80%. Ён можа вытрымліваць высокае напружанне ў 30000 вольт, захоўваць стабільнае напружанне і цалкам ліквідаваць дэфекты размытасці і дэфармацыі тэлевізійнага малюнка. У цяперашні час большасць тэлевізараў, якія выпускаюцца ў замежных краінах, выкарыстоўваюць п'езаэлектрычныя керамічныя трансфарматары. Дастаткова 15-цалевага кінескопа з п'езаэлектрычным керамічным трансфарматарам 75 мм. Гэта робіць тэлевізар меншым і лягчэйшым.                     
 П'езаэлектрычная кераміка таксама шырока выкарыстоўваецца ў паўсядзённым жыцці. Газавая электронная запальнічка са звычайнага крэменю заменена на дзве п'езаэлектрычныя керамічныя калонкі дыяметрам 3 мм і вышынёй 5 мм. Яго можна запальваць дзясяткі тысяч разоў бесперапынна. Электронны запальны пісталет, выкананы па такім жа прынцыпе, з'яўляецца выдатным інструментам для распальвання газавай пліты. Ёсць таксама разнавіднасць дзіцячай цацкі з п'езаэлектрычных керамічных кампанентаў, напрыклад, зумер з п'езаэлектрычнай керамікі, усталяваны ў жываце цацачнага шчанюка, які выдае сапраўдны і цікавы гук.                   
 

З развіццём высокіх тэхналогій п'езаэлектрычная кераміка будзе выкарыстоўвацца ўсё шырэй. У дадатак да выкарыстання ў сферы высокіх тэхналогій, гэта больш аб служэнні людзям у паўсядзённым жыцці і стварэнні лепшага жыцця для людзей.