Co je piezoelektrická keramika? A procesní tok piezoelektrické keramiky.

Piezoelektrická keramika je funkční keramický materiál pzt, který dokáže vzájemně přeměňovat mechanickou energii a elektrickou energii. Takzvaný piezoelektrický efekt znamená, že když je nějaké médium vystaveno mechanickému tlaku, i když je tento tlak tak malý jako vibrace zvukové vlny, způsobí stlačení nebo prodloužení a další změny tvaru, což způsobí nabití povrchu média. Jedná se o piezokeramický válec s pozitivním piezoelektrickým efektem. Naopak, když je aplikováno budicí elektrické pole, médium bude mechanicky deformováno, což se nazývá inverzní piezoelektrický jev. Tento úžasný efekt byl aplikován v mnoha oblastech úzce souvisejících s lidskými životy k dosažení přeměny energie, snímání, řízení, řízení frekvence a dalších funkcí.

Obecný procesní tok piezoelektrického keramického měniče:

(1) Ingredience: provedení předúpravy materiálů, odstranění nečistot a vlhkosti a poté zvážení různých surovin podle podílu receptury. Všimněte si, že malé množství přísad by mělo být umístěno uprostřed velkých materiálů.
(2) Míchání a mletí: Účelem je smíchat a rozemlít všechny druhy surovin a připravit podmínky pro kompletní reakci v pevné fázi pro kalcinaci. Obecně se používá suché nebo mokré broušení. Suché mletí lze použít pro malé dávky a pro velké dávky lze použít míchací kulové mletí nebo drcení proudem vzduchu s vyšší účinností.
(3) Předpálení: Účelem je provést reakci v pevné fázi každé suroviny při vysoké teplotě za účelem syntézy piezoelektrické keramiky. Tento proces je velmi důležitý a přímo ovlivní podmínky slinování a výkon konečného produktu.
(4) Sekundární jemné mletí: Účelem je znovu jemně promíchat předem vypálený piezoelektrický keramický prášek a jemně jej rozemlít, aby byl položen pevný základ pro rovnoměrnou tvorbu porcelánu a konzistentní výkon.
(5) Granulace: Účelem je vytvořit prášek z částic s vysokou hustotou a kapalinou. Metodu lze provádět ručně, ale s nízkou účinností. Současným účinným způsobem je sprejová granulace. V tomto procesu se přidává pojivo.
(6) Tváření: Účelem je zhutnit granulovaný materiál do požadovaného prefabrikovaného přířezu.
(7) Plastové vypouštění: Účelem je odstranit pojivo přidané během granulace z polotovaru.
(8) Slinování do porcelánu: Polotovar je utěsněn a sintrován do porcelánu při vysoké teplotě. Tento odkaz je docela důležitý.
(9) Tvarové zpracování: Vypálené výrobky rozemlejte na požadovanou konečnou velikost.
(10) Cílová elektroda: nastavte vodivou elektrodu na požadovaný keramický povrch. Obecnými metodami jsou infiltrace stříbrnou vrstvou, chemická depozice a vakuové potahování.
(II) Polarizace vysokého napětí: Orientujte vnitřní elektrické domény keramiky tak, aby keramika měla piezoelektrické vlastnosti.
(12) Test stárnutí: Zkontrolujte indikátory poté, co je výkon piezokeramiky stabilní, abyste zjistili, zda splňuje očekávané požadavky na výkon.

V roce 1880 francouzští bratři Curieové objevili 'piezoelektrický efekt'. V roce 1942 byl ve Spojených státech, Sovětském svazu a Japonsku vyroben piezoelektrický keramický materiál barnatý titaničitan. V roce 1947 se zrodil snímač s titaničitanem barnatým, první piezoelektrické keramické zařízení. Na počátku 50. let 20. století byl úspěšně vyvinut další piezoelektrický keramický materiál s mnohem lepšími vlastnostmi než titanát barnatý, zirkoničitan olovnatý. Od té doby vstoupil vývoj piezoelektrické keramiky do nové etapy. Od 60. do 70. let se piezoelektrická keramika neustále zdokonalovala a stala se dokonalou. Například binární piezoelektrická keramika na bázi zirkoničitanu olova vylepšená o více prvků a vznikla také ternární a kvartérní piezoelektrická keramika na bázi zirkoničitanu olova. Tyto materiály mají vynikající výkon, jednoduchou výrobu, nízkou cenu a široké použití.

Citlivost piezokeramiky na vnější síly umožňuje dokonce vnímat narušení letícího křídla ve vzdálenosti desítek metrů od vzduchu a převést extrémně slabé mechanické vibrace na elektrické signály. S využitím této charakteristiky piezoelektrické keramiky ji lze aplikovat na sonarové systémy, meteorologickou detekci, telemetrickou ochranu životního prostředí, domácí spotřebiče atd.
V dnešní době piezoelektrickou keramiku aplikují vědci ve stavebnictví národní obrany, vědeckém výzkumu, průmyslové výrobě a mnoha oborech úzce souvisejících s životem lidí. V informačním věku se staly všestrannými.

V oblasti letectví a kosmonautiky jsou piezoelektrické gyroskopy vyrobené z piezoelektrické keramiky 'kormidlo' kosmických lodí a umělých družic létajících ve vesmíru. Vesmírné lodě a umělé družice se spoléháním na 'kormidlo' mohou zaručit svou stanovenou orientaci a kurz. Tradiční mechanické gyroskopy mají krátkou životnost, špatnou přesnost a nízkou citlivost, což nemůže splnit požadavky kosmických lodí a satelitních systémů. Kompaktní piezoelektrické gyroskopy však mají vysokou citlivost a dobrou spolehlivost.