Vliv vysoké a nízké teploty na piezoelektrickou keramiku

Při dotazech zákazníků na teplotu použití piezoelektrické keramiky se často setkáváme s různými problémy. Dokáže piezoelektrická keramika odolat vysokým teplotám? Lze použít nízkoteplotní environmentální keramiku? Má teplota velký vliv na piezoelektrickou keramiku? Dnes si povíme něco o vlivu teploty na piezoelektrickou keramiku.

Výkon Materiál piezoměniče závisí na teplotě. Změny teploty výrazně změní výkon piezoelektrické keramiky. Například kapacita a ztrátový faktor se budou zvyšovat s rostoucí teplotou, zatímco nadměrná teplota sníží výkon a životnost. Proto je teplota velmi důležitým faktorem ovlivňujícím výsledky experimentu. Doporučuje se, aby uživatelé zvážili teplotní faktor během experimentu v různých aplikačních prostředích.

Zvýšení teploty způsobí výraznou změnu dielektrické konstanty piezoelektrické keramiky, to znamená, že kapacita piezoelektrické keramiky se změní a kapacita piezoelektrické keramiky se zvýší asi o 40 % z pokojové teploty na 80 °C.

1. Rozsah teplot použití piezoelektrické keramiky?
   To závisí na Curieově teplotě piezoelektrického keramického materiálu. Stohovací piezoelektrická keramika série PST 150, kterou obvykle používáme, má Curieovu teplotu 155 °C. Doporučená teplota bezpečného použití je -25 až 80 °C. U vysokonapěťových piezoelektrických keramických hs/ht materiálů je Curieova teplota 340 °C. Doporučená teplota bezpečného použití je asi 175 °C. Nízká teplota a vysoká teplota snese piezokeramiku0 °0.

   
   

2. 
   Rozsah skladovacích teplot piezoelektrické keramiky?
   Doporučená skladovací teplota je -5 až 40 °C a relativní vlhkost nižší než 40 %. Volba regulátoru dynamického provozu: Když je piezoelektrická keramika dynamicky provozována, vlivem vnitřního tření během roztahování a smršťování piezoelektrické keramiky se asi 5-20 % hnací síly přemění na teplo generované piezoelektrickou keramikou. Když piezoelektrická keramika pracuje dynamicky, vzniká teplo a teplota stoupá. V tomto okamžiku se elektrostatická kapacita piezoelektrické keramiky odpovídajícím způsobem zvýší. Proto při výběru vhodného regulátoru nemůžete jednoduše vypočítat požadovaný proud na základě kapacity naměřené při pokojové teplotě v tabulce parametrů.

   
   

3. Curieova teplota
   Curieova teplota piezoelektrické keramiky je teplotou magnetického přechodu. Když piezoelektrická keramika dosáhne Curieho teplotního bodu, čím blíže bude piezoelektrická keramika Curieově teplotě piezoelektrické keramiky, tím více se změní výkon piezoelektrické keramiky. Proto v procesu použití piezoelektrické keramiky musí být hluboko pod Curieovou teplotou a zui není vyšší než polovina Curieovy teploty. Curieův teplotní bod piezoelektrické keramiky z různých materiálů je různý. Obecně je Curieův teplotní bod nízkonapěťové laminované piezoelektrické keramiky asi 150-200 °C a staniční teplotní bod nízkonapěťové a vysokoteplotní piezoelektrické keramiky je asi 340 °C. Teplota uvnitř je asi 215-340 °C.

   
   

4. Jaký je koeficient tepelné roztažnosti?
   Koeficient axiální lineární roztažnosti nízkoteplotně laminované piezoelektrické keramiky (v rozsahu -40 ~ 120 ° C) je záporných -5 ppm / ° C a koeficient axiální lineární roztažnosti vysokotlaké piezoelektrické keramiky je + 2 ppm / ° C.

5.Změní se piezoelektrická deformační kapacita?
Deformační kapacita e výtlak / napětí piezoelektrický keramický měnič je vyjádřen koeficientem d33 v tabulce materiálových parametrů. Ve srovnání s provozem při pokojové teplotě se při poklesu teploty odpovídajícím způsobem snižuje deformační kapacita. Při práci při ultranízkých teplotách je piezoelektrický efekt značně snížen. Vliv nárůstu teploty na d33 závisí na Curieově teplotě použitého piezoelektrického keramického materiálu. Piezoelektrická účinnost měkkých materiálů mírně klesá. Při zvýšení teploty na 80 °C, při pracovním napětí 0-150 V, je posun skládané piezoelektrické keramiky PST 150 / 5x 5/20 asi 19 μm. Je to 20 μm. Vysokoteplotní piezoelektrické keramické materiály jsou převážně hs / ht. Když teplota stoupne na 100 °C, piezoelektrická účinnost se zvýší asi o 5 %.

6.Jak je to s provozem piezoelektrické keramiky v prostředí s vysokou teplotou?
Mnoho aplikací může pracovat v prostředí s vysokou teplotou. V současné době již standardní piezoelektrická keramika nemůže vyhovět potřebám uživatelů. Lze vybrat pouze vysokoteplotní piezoelektrickou keramiku se speciálními materiály. Jádro může poskytovat mechanickou obalovou piezoelektrickou keramiku řady NAC 6024 nebo řady xmt. Zítřejší prostředí s vysokou teplotou 200 ℃ a lze jej použít v prostředí 150 ℃.

7. Vyžaduje vysoce dynamický provoz piezoelektrické keramiky
V některých aplikacích, které vyžadují vysokofrekvenční vibrace, jako je přesné obrábění a aktivní řízení vibrací, jak řídit nárůst teploty způsobený vysokofrekvenčním vnitřním třením piezoelektrické keramiky? Naší obvyklou metodou je především zítřejší vnější chlazení vzduchem nebo tepelná stabilita jádra a chladiče Rychlé vedení tepla zařízení snižuje riziko poškození piezoelektrické keramiky způsobené vysokofrekvenčním ohřevem. Zítřejší volba tepelného stabilizátoru jádra může více než ztrojnásobit dynamický výkon piezoelektrické keramiky.

8. Dokáže piezoelektrická keramika odolat nízkým teplotám?
Jádro lze dodat vč piezoelektrický deskový krystal pro nízké teploty -273 °C zítra. Co však potřebujete vědět, je, že piezoelektrický efekt piezoelektrické keramiky pod pokojovou teplotou se sníží a výkon a posun piezoelektrické keramiky se výrazně sníží. Při nízké teplotě <260 K je ztráta v kapalině asi 0 / K. Pod dusíkem je výtlak piezoelektrické keramiky asi 10 % pokojové teploty.

Piezoelektrická keramická deska, kterou obvykle používáme, je semi-bipolární piezoelektrická keramika, to znamená, že podtlak, který piezoelektrická keramika vydrží, je 20 % maximálního kladného napětí. Díky zvýšené odolnosti keramického materiálu vůči depolarizaci v prostředí s nízkou teplotou je možné řídit piezoelektrický keramický bipolární prvek v prostředí s velmi nízkou teplotou, čímž se dosáhne dvojnásobného přemístění. Například PST 150 snižuje svou deformační kapacitu na 20 % pokojové teploty při nízké teplotě 77 k, ale 40 % unipolárního posunutí pokojové teploty lze získat bipolární metodou. V ultranízkoteplotním prostředí je nutné zvolit manganový měděný drát s nižší tepelnou vodivostí, aby nízkoteplotní prostředí zůstalo neovlivněné.