Што такое п'езаэлектрычная кераміка? І Працэс п'езаэлектрычнай керамікі.

П'езаэлектрычная кераміка - гэта функцыянальны керамічны матэрыял pzt, які можа пераўтвараць механічную і электрычную энергію адна ў адну. Так званы п'езаэлектрычны эфект азначае, што калі нейкае асяроддзе падвяргаецца механічнаму ціску, нават калі гэты ціск такі малы, як вібрацыя гукавой хвалі, гэта прывядзе да сціску або падаўжэння і іншых змяненняў формы, выклікаючы зарад паверхні асяроддзя. Гэта п'езакерамічны цыліндр з станоўчым п'езаэлектрычным эфектам. І наадварот, калі прымяняецца ўзбуджальнае электрычнае поле, серада будзе механічна дэфармавацца, што называецца зваротным п'езаэлектрычным эфектам. Гэты цудоўны эфект прымяняецца ў многіх галінах, цесна звязаных з жыццём людзей, для дасягнення пераўтварэння энергіі, адчування, кіравання аўтамабілем, кантролю частоты і іншых функцый.

Агульны працэс працэсу п'езаэлектрычнага керамічнага пераўтваральніка:

(1) Інгрэдыенты: правядзенне папярэдняй апрацоўкі матэрыялаў, выдаленне прымешак і выдаленне вільгаці, а затым узважванне рознай сыравіны ў адпаведнасці з прапорцыяй формулы. Звярніце ўвагу, што невялікая колькасць дабавак павінна быць змешчана ў сярэдзіну буйных матэрыялаў.
(2) Змешванне і драбненне: мэта складаецца ў тым, каб змяшаць і здрабніць усе віды сыравіны і падрыхтаваць умовы для поўнай цвёрдафазнай рэакцыі для кальцынацыі. Як правіла, прыняты сухі або мокры памол. Для невялікіх партый можна выкарыстоўваць сухое памол, а для вялікіх партый з больш высокай эфектыўнасцю можна выкарыстоўваць шаравой млын або драбненне паветраным патокам.
(3) Папярэдні абпал: мэта складаецца ў тым, каб правесці цвёрдафазную рэакцыю кожнай сыравіны пры высокай тэмпературы для сінтэзу п'езаэлектрычнай керамікі. Гэты працэс вельмі важны і будзе непасрэдна ўплываць на ўмовы спякання і характарыстыкі канчатковага прадукту.
(4) Другаснае дробнае памол: мэта складаецца ў тым, каб паўторна тонка змяшаць папярэдне абпалены п'езаэлектрычны керамічны парашок і дробна здрабніць яго, каб закласці трывалую аснову для раўнамернага фарміравання фарфору і стабільнай працы.
(5) Грануляцыя: мэта складаецца ў тым, каб парашок утвараў вадкія часціцы высокай шчыльнасці. Метад можна правесці ўручную, але з нізкай эфектыўнасцю. У цяперашні час эфектыўны метад распылення грануляцыі. У гэты працэс дадаецца злучнае рэчыва.
(6) Фармоўка: мэта складаецца ў тым, каб ушчыльніць грануляваны матэрыял у неабходную зборную нарыхтоўку.
(7) Разрад пластыка: Мэта складаецца ў тым, каб выдаліць з нарыхтоўкі злучнае, дададзенае падчас гранулявання.
(8) Спяканне фарфору: нарыхтоўка герметызуецца і спякаецца ў фарфор пры высокай тэмпературы. Гэтая спасылка вельмі важная.
(9) Апрацоўка формы: здрабніце абпаленыя прадукты да неабходнага канчатковага памеру.
(10) Мэтавы электрод: усталюйце токаправодны электрод на патрэбную керамічную паверхню. Агульныя метады - інфільтрацыя пласта срэбра, хімічнае асаджэнне і вакуумнае пакрыццё.
(II) Палярызацыя высокага напружання: арыентуйце ўнутраныя электрычныя дамены керамікі так, каб кераміка мела п'езаэлектрычныя ўласцівасці.
(12) Тэст на старэнне: праверце індыкатары пасля таго, як прадукцыйнасць п'езакерамікі стане стабільнай, каб даведацца, ці адпавядае яна чаканым патрабаванням.

У 1880 г. французскія браты Кюры адкрылі «п'езаэлектрычны эфект». У 1942 г. п'езаэлектрычны керамічны матэрыял тытанат барыю быў выраблены ў ЗША, Савецкім Саюзе і Японіі. У 1947 годзе на свет з'явіўся пікап з тытаната барыю, першая п'езаэлектрычная керамічная прылада. У пачатку 1950-х гадоў быў паспяхова распрацаваны яшчэ адзін п'езаэлектрычны керамічны матэрыял са значна лепшымі характарыстыкамі, чым тытанат барыю, тытанат цырканата свінцу. З тых часоў развіццё п'езаэлектрычнай керамікі ўступіла ў новы этап. З 1960-х па 1970-я гады п'езаэлектрычная кераміка працягвала ўдасканальвацца і станавілася дасканалай. Напрыклад, бінарная п'езаэлектрычная кераміка з цырканата свінцу, палепшаная некалькімі элементамі, а таксама з'явілася трох- і чацвярцічная п'езаэлектрычная кераміка на аснове тытаната свінцу. Гэтыя матэрыялы адрозніваюцца выдатнымі эксплуатацыйнымі якасцямі, простым вырабам, нізкай коштам і шырокім прымяненнем.

Адчувальнасць п'езакерамікі да знешніх сіл дазваляе нават адчуваць абурэнні лятаючых крылаў на адлегласці дзясяткаў метраў ад паветра і пераўтвараць надзвычай слабыя механічныя ваганні ў электрычныя сігналы. Выкарыстоўваючы гэтую характарыстыку п'езаэлектрычнай керамікі, яе можна прымяніць да гідраакустычных сістэм, метэаралагічнага выяўлення, тэлеметрычнай аховы навакольнага асяроддзя, бытавой тэхнікі і г. д.
У наш час п'езаэлектрычная кераміка прымяняецца навукоўцамі ў будаўніцтве нацыянальнай абароны, навуковых даследаваннях, прамысловай вытворчасці і многіх галінах, цесна звязаных з жыццём людзей. У эпоху інфармацыі яны сталі універсальнымі.

У аэракасмічнай галіне п'езаэлектрычныя гіраскопы з п'езаэлектрычнай керамікі з'яўляюцца «рулём» касмічных караблёў і штучных спадарожнікаў, якія ляцяць у космасе. Абапіраючыся на 'руль', касмічныя караблі і штучныя спадарожнікі могуць гарантаваць сваю ўстаноўленую арыентацыю і курс. Традыцыйныя механічныя гіраскопы маюць кароткі тэрмін службы, нізкую дакладнасць і нізкую адчувальнасць, што не можа задаволіць патрабаванням касмічных апаратаў і спадарожнікавых сістэм. Аднак кампактныя п'езаэлектрычныя гіраскопы валодаюць высокай адчувальнасцю і добрай надзейнасцю.