Anvendelse af højtemperatur piezoelektriske keramiske materialer

1) Forskningsstatus for højtemperatur piezoelektriske keramiske materialer: SiO2 er et af de tidligste piezoelektriske materialer, der anvendes på enheder. På grund af dens stabile resonansfrekvens og gode temperaturstabilitet bruges den i vid udstrækning til produktionskontrol og styring af alle kommunikationssystemer. I komponenter, såsom ure, mikroprocessorer osv. Blybismuthcitrat (PN) har en wolframbronzestruktur, lav mekanisk kvalitetsfaktor (Qm) værdi, højt forhold mellem d33 og d31 og er meget udbredt i ikke-destruktiv testning (NDT) og medicinske diagnostiske områder. Lithiumniobat (LiNbO3) og lithiumniobat (LiTaO3) ligner hinanden i struktur og ydeevne og omtales ofte som krystaller med en struktur af lithiumniobattypen. Med god piezoelektricitet, pyroelektricitet, ferroelektricitet, elektro-optiske og ikke-lineære optiske egenskaber bruges det i vid udstrækning til at fremstille højtemperaturtransducere, filtre, pyroelektriske infrarøde detektorer, lasermodulatorer og en række funktionelle enheder såsom frekvensmultiplikatorer.

2) Piezoelektrisk keramik er faktisk en polariseret ferroelektrisk keramik med piezoelektrisk effekt, som er en piezo keramisk materiale piezo cylinder keramisk transducer med gensidig omdannelse af mekanisk energi og elektrisk energi. Ved at bruge piezoelektrisk keramik til at omdanne eksterne kræfter til elektrisk energi, kan piezoelektriske tændere, mobile røntgenstrømforsyninger og projektildetonatorer fremstilles; piezoelektrisk keramik kan bruges til at omdanne ultralydsenergi til ultralydsvibrationer, som kan bruges til at finde positionen af ​​undervandsfisk. Og form, ikke-destruktiv test af metal, ultralydsrensning kan også laves i en række ultralydsskærere, svejseudstyr og loddekolbe, forarbejdning af plast og endda metal. Piezoelektrisk keramik er meget følsomt og kan omdanne ekstremt svage mekaniske vibrationer til elektriske signaler. Følsomheden kan endda fornemme forstyrrelsen af ​​de flyvende insekter, der slår med vingerne i mere end ti meter. Det kan bruges til ekkolodssystemer, meteorologisk detektion, miljøtelemetri, jordskælvsforudsigelse.

3) Piezoelektriske polymerer af keramiske transducere til piezoelektriske skiver anses for at være ideelle materialer til robotsensorer. Det har karakteristika af slidstyrke, let vægt, høj følsomhed, lav akustisk impedans, let at reparere på komplekse overflader, lav pris og bredt frekvensbånd. Sensorer, der bruger piezoelektriske funktioner, omfatter taktile sensorer, accelerationssensorer og nærhedssensorer (afstandssensorer). Sensorer, der bruger pyroelektriske funktioner, omfatter nærhedssensorer (sikkerhedssensorer), kontaktsensorer (distribueret), materialeidentifikationssensorer og infrarøde kameraer.

4) Anvendelsen af ​​piezoelektriske fiberkompositmaterialer har strukturel vibrationsreduktion, piezoelektriske fiberkompositmaterialer kan designes fra sensordriveren og anvendes til frekvensresponsidentifikationen af ​​strålen. Dette materiale bruges i dæmpningssystemet i flyets lodrette hale for at undertrykke vibrationerne, der genereres under flyvningen, og for at teste ydeevnen af ​​den piezoelektriske fiberkomposit i den aktive kontrol af halevibrationen. Testresultaterne viser, at materialet har god sansning og køreegenskaber, og dæmpningseffekten er bedre end piezokeramiske transducere.

5) Anvendelse af ultralyd cylinder keramisk transducer i selvdrevet teknologi af mikroelektroniske enheder. På grund af piezoelektriske materialers unikke elektromekaniske konverteringsegenskaber bruger mange energihøstere piezoelektriske materialer (elementer) som energiomdannelses- og outputkomponenter. Ved at sammensætte med andre materialemekanismer kan piezoelektriske materialer også konvertere andre energiformer end mekanisk energi til elektrisk energiudgang til flere former for energihøst. Piezoelektriske materialer i fleksible strukturer er meget udbredt til vibrationer, måling og kontrol med stigende hastighed på grund af deres unikke egenskaber. På sansnings- og kontrolsiden af ​​smarte strukturer med et integreret kontrolsidesystem anvendes piezoelektriske materialer. Den nøjagtige responsovervågning af den fleksible struktur kan let opnås, så den kan kontrolleres effektivt.

6) Piezoelektrisk transformer er en solid-state elektronisk enhed baseret på piezoelektrisk effekt. Det udnytter den positive piezoelektriske effekt og den omvendte piezoelektriske effekt af piezoelektrisk keramisk materiale til at fuldføre den gensidige konvertering mellem mekanisk energi og elektrisk energi og realisere høj- og lavspændingskonverteringen. En af de mest typiske anvendelser af piezoelektriske transformere er at drive CCFL (kold katode fluorescerende lampe). DC-DC-konverteren er meget lettere end den traditionelle elektromagnetiske transformer, og energitætheden og effektiviteten kan forbedres væsentligt. Den elektriske transformer har fordelene ved høj effekttæthed, høj strømisolering, lav elektromagnetisk interferens osv., og kan erstatte den elektromagnetiske transformer i nogle anvendelsesområder. Gør fuld brug af dens fordele, kan ikke kun realisere miniaturiseringen af ​​konverteren, men også løse eksistensen i kraftelektronikken. Problemer med elektromagnetisk interferens (EMI).

7) Piezoelektriske aktuatorer er enheder, der bruger mekaniske omvendte effekter til at danne mekaniske drev eller kontroller. Da de ultralydspolariserede piezo-transducere har fordelene ved hurtig respons, høj præcision og anti-interferens, har driv- og kontrolanordningen konstrueret af det piezoelektriske legeme en enkel struktur og en hurtig reaktion. Den piezoelektriske driv- og kontrolenhed, som er blevet udviklet på nuværende tidspunkt, omfatter hovedsageligt en ultralydsmotor og en præcision.etc., og er med succes blevet anvendt på mange områder såsom forsvar, biomedicin og optoelektronik.

Piezoelektriske materialers rolle i smarte materialesystemer, såsom piezokeramiske aktuatorer, som også kan bruges som sensorer i smarte materialesystemer og strukturer. Fordi piezoelektriske keramik og piezoelektriske polymerer er målbare elektriske signaler for påførte spændinger. En vigtig anvendelse af piezoelektriske fibre er fremstillingen af ​​piezoelektriske fiberkompositter (PFC'er), som er en kombination af sansning og kørsel. Den adaptive struktur af intelligente materialesystemer og strukturer er en af ​​de funktioner, der kan tilpasses. Det er realiseringen af ​​strukturel form og vibrationskontrol. Dette er afgørende for luftfart og rumfartøjer. Piezoelektriske fiberkompositter (PFC) giver et godt materiale til adaptive strukturer. Ud over applikationer med dæmpet støjreduktion er det for at opnå miniaturisering af sensorer og drivere og for at lave komplekse former ønskeligt at inkorporere teknologier i halvlederindustrien, såsom litografi. For at gøre litografien let at udføre på piezoelektriske skiveelementer, er det muligt at inkorporere et polymermateriale, der er let at reparere med ultraviolette stråler, i en keramisk tape-støbningsproces, som kan bruges i en keramisk laminatstruktur, der er udarbejdet af et smart materialesystem. Kombinationen af ​​føle- og drivfunktioner med styresystemet kan bruges til at afsætte et elektronisk silikone-filmkredsløb.

Piezoelektriske materialer er blevet brugt i vid udstrækning inden for informations-, biologi-, militær- og nye energiområder. Med udviklingen af ​​moderne videnskab og teknologi, den kontinuerlige forbedring af piezoelektrisk materialeteknologi, menes det, at piezoelektriske materialer vil sprede sig til hvert hjørne af folks daglige liv. Desuden vil forberedelsesteknologi og anvendelsesudvikling af piezoelektriske materialer fortsat være et varmt emne.