Praktické aplikace specifických piezoelektrických keramických materiálů(2）)

          Praktické aplikace konkrétních piezoelektrických keramických materiálů

1) Stav výzkumu vysokoteplotních piezoelektrických materiálů: SiO2 je jedním z prvních piezoelektrických materiálů používaných v zařízeních. Díky své stabilní rezonanční frekvenci a dobré teplotní stabilitě je široce používán při řízení výroby a řízení všech frekvencí komunikačního systému. V komponenty datového listu piezoelektrických měničů , jako jsou hodiny, mikroprocesory atd. Citrát olovnatý vizmutitý (PN) má strukturu wolframového bronzu, nízkou hodnotu mechanického faktoru kvality (Qm), vysoký poměr d33 k d31 a je široce používán v nedestruktivním testování (NDT) a v lékařských diagnostických oborech. Niobitan lithný (LiNb03) a niobitan lithný (LiTaO3) jsou podobné ve struktuře a výkonu a často se o nich hovoří jako o krystalech se strukturou typu niobitanu lithného. S dobrou piezoelektrikou, pyroelektřinou, feroelektrikou, elektrooptickými a nelineárními optickými vlastnostmi se široce používá k výrobě vysokoteplotních převodníků, filtrů, pyroelektrických infračervených detektorů, laserových modulátorů a řady funkčních zařízení, jako jsou násobiče frekvence.

2) Piezoelektrické keramické výrobky jsou vlastně polarizovaná feroelektrická keramika s piezoelektrickým efektem, což je piezokeramický materiál se vzájemnou přeměnou mechanické energie a elektrické energie. Pomocí piezoelektrické keramiky k přeměně vnějších sil na elektrickou energii lze vyrobit piezoelektrické zapalovače, mobilní rentgenové napájecí zdroje a rozbušky projektilů; piezoelektrickou keramiku lze použít k přeměně ultrazvukové energie na ultrazvukové vibrace, pomocí kterých lze zjistit polohu podvodních ryb. Z nedestruktivního testování kovů a ultrazvukového čištění lze také vyrobit různé ultrazvukové řezačky, svářečky a páječky na plasty nebo dokonce zlato.

3) Piezoelektrické polymery jsou považovány za ideální materiály pro robotické senzory. Vyznačuje se odolností proti opotřebení, nízkou hmotností, vysokou citlivostí, nízkou akustickou impedancí, snadnou fixací na složité povrchy, nízkou cenou a širokým frekvenčním pásmem. Ultrazvukové senzory využívají piezoelektrické funkce pro hmatové senzory, senzory zrychlení a senzory přiblížení (snímače vzdálenosti). Ultrazvukové senzory, které využívají pyroelektrické funkce, zahrnují senzory přiblížení (bezpečnostní senzory), kontaktní senzory (distribuované), senzory pro identifikaci materiálu a infračervené kamery.

4) Aplikace piezoelektrických kompozitních materiálů při strukturální redukci vibrací, piezoelektrické kompozitní materiály mohou být navrženy z budiče snímání a aplikovány na identifikaci frekvenční odezvy paprsku. Tento materiál se používá v systému tlumení vertikální ocasní plochy letadla za účelem potlačení vibrací vznikajících během letu a pro testování výkonu piezoelektrického kompozitu při aktivním řízení vibrací ocasních ploch. Výsledky testů ukazují, že materiál má dobrý snímací a jízdní výkon a tlumicí účinek je lepší než u piezoelektrické keramiky.

5) Aplikace piezoelektrických materiálů má technologii vlastního napájení mikroelektronických zařízení. Vzhledem k jedinečným charakteristikám elektromechanické přeměny piezoelektrických materiálů mnoho energetických harvestorů používá materiály piezoelektrických prvků jako komponenty pro přeměnu energie a výstupní komponenty. piezoelektrický keramický efekt , piezoelektrické materiály mohou také přeměňovat formy energie jiné než mechanickou energii na výstup elektrické energie pro různé formy získávání energie. Piezoelektrické materiály v pružných strukturách jsou široce používány v senzorech vibrací, jedná se o řízení měření se zvyšující se rychlostí díky jejich jedinečným vlastnostem. Na straně řízení chytrých struktur s integrovaným systémem jsou použity piezoelektrické materiály. Přesné monitorování odezvy flexibilní struktury lze snadno získat, takže ji lze efektivně řídit.

6) Piezoelektrický transformátor je polovodičové elektronické zařízení založené na piezoelektrickém jevu. Využívá pozitivního piezoelektrického jevu a inverzního piezoelektrického jevu piezoelektrický keramický materiál pro dokončení vzájemné přeměny mezi mechanickou energií a elektrickou energií a realizaci přeměny vysokého a nízkého napětí. Jednou z nejtypičtějších aplikací piezoelektrických transformátorů je pohon CCFL (zářivka se studenou katodou). DC-DC měnič je mnohem lehčí než tradiční elektromagnetický transformátor a hustotu energie a účinnost lze výrazně zlepšit. Elektrický transformátor má výhody vysoké hustoty výkonu, vysoké proudové izolace, nízkého elektromagnetického rušení atd. a může v některých aplikačních oblastech nahradit elektromagnetický transformátor. Plně využít jeho předností, kterými lze nejen realizovat miniaturizaci převodníku, ale také vyřešit existenci ve výkonové elektronice a problémy s elektromagnetickým rušením (EMI).

7)Piezoelektrické aktuátory jsou zařízení, která využívají mechanické inverzní efekty k vytvoření mechanických pohonů nebo ovládacích prvků. Vzhledem k tomu, že piezoelektrické těleso má výhody rychlé odezvy, vysoké přesnosti a odolnosti proti rušení, má pohonné a ovládací zařízení vytvořené piezoelektrickým tělesem jednoduchou konstrukci a rychlou reakci. V současné době vyvinuté piezoelektrické hnací a ovládací zařízení obsahuje především ultrazvukový motor a přesnost. Které byly úspěšně aplikovány v mnoha oblastech, jako je obrana, biomedicína a optoelektronika.

8) Úloha piezoelektrického keramického materiálu v systémech inteligentních materiálů, jako jsou piezokeramické aktuátory, které lze také použít jako senzory v systémech a strukturách inteligentních materiálů. Protože piezoelektrická keramika a piezoelektrické polymery produkují měřitelné elektrické signály pro aplikovaná napětí. Důležitou aplikací piezoelektrických vláken je výroba piezoelektrických vláknových kompozitů (PFC), které jsou kombinací snímání a řízení. Adaptivní struktura systémů a struktur inteligentních materiálů je jednou z vlastností, které lze přizpůsobit. Změny prostředí je realizace konstrukčního tvaru a regulace vibrací. To je zásadní pro letectví a kosmické lodě. Piezoelektrické keramické kompozity (PFC) poskytují dobrý materiál pro adaptivní struktury. Stejně jako aplikace pro redukci vlhkého hluku, aby bylo dosaženo miniaturizace snímačů a ovladačů pro vytváření složitých tvarů, je žádoucí začlenit technologie v polovodičovém průmyslu, jako je litografie. Aby byla litografie snadno proveditelná s piezokeramikou, je možné začlenit polymerní materiál, který lze snadno opravit ultrafialovými paprsky, do proces odlévání piezoelektrických keramických prvků , který lze použít v piezokeramické struktuře připravené systémem inteligentních materiálů. Kombinaci snímacích a řídicích funkcí s řídicím systémem lze použít k nanášení elektronického piezo keramického filmu na křemíkový integrovaný obvod. Piezoelektrické materiály jsou široce používány v informačních, biologických, vojenských a nových energetických oborech. S rozvojem moderní vědy a technologie, je to neustálé zlepšování technologie piezoelektrických materiálů, se věří, že piezoelektrické materiály se rozšíří do všech koutů každodenního života lidí. Navíc technologie přípravy a vývoj aplikací piezoelektrických materiálů bude i nadále horkým tématem zájmu.