Anvendelse af piezoelektriske tyndfilmsmaterialer

Piezoelektriske film er meget udbredt på grund af deres fremragende ydeevne. Piezoelektriske tykfilm kan bruges til at fremstille en række mikroenheder, såsom mikropumper, ultralydsmotorer, resonatorer, pyroelektriske tykfilmssensorer, tykfilmaktuatorer, mikroenergi-pickups osv.

 

1. Hydrofon og ekkolod

General Electric Companys enkeltmembran hydrofoner med en 2,5 μm tyk PVD F piezoelektrisk film som substrat, piezo keramisk disk kan bruges i medicinske og NDE transducere, og kan bruges i området fra 0,5 til 50 HZ karakterisering og kalibrering. På grund af disse enheders langsigtede stabilitet og repeterbarhed er disse egenskaber ved hydrofoner blevet brugt til at udvikle en ny type multivariat instrument. Undervandsscanning-ekkolodsystem er sammensat af 100 PVDF-substrathydrofoner til undervandssikkerheds-/redningsenheder. Denne enhed blev produceret for et par år siden. Systemet bruger passiv tilstand med en driftsfrekvens på 1 til 1 000 HZ. Den kan også fungere i tre forskellige frekvenser i aktiv tilstand. Det kan detekteres med dette system, små ubåde op til 3 km væk kan også detektere motorer op til 600 m væk, og vinkelafvigelsen er mindre end 5'. Den seneste hydrofonberegningsmodel viser, at hvis PVD F-elementet er korrekt designet, kan hydrofonen registrere signaler over 10 dB i systemdemonstrationen.

2. Antifouling

Piezofilm har meget brede perspektiver i antifouling-applikationer. På nuværende tidspunkt har National Institute of Research og University of Montrich udført forskning i antifouling af piezoelektriske film. Piezoelektrisk film har vist sig at være mere effektiv til at måle vibrationen af ​​polymeren i skallen. Derfor kan den bruges til at forhindre tilgang af de fleste marine organismer, der vil forårsage forurening af skibe. Derudover udvider Delft Scientific Research Institute i Holland de konklusioner, det har opnået, til at omfatte større metalstrukturer, såsom skaller på handelsskibe. Samtidig er det samme princip om piezo keramisk skivekrystal bliver undersøgt om, hvordan man fremstiller frostbeskyttelsesoverflader på fly.

3. Medicin

På nuværende tidspunkt studerer folk aktivt anvendelsen af ​​PVDF i medicin. I mange lande dør mange babyer af SIDS eller andre syndromer hvert år. For at reducere den pludselige dødsrate for spædbørn producerer mindst tre virksomheder i Holland og USA en respirationsmonitor. EN

Denne skærm lægger en måtte med PVD F piezoelektrisk film under babyens krop for kontinuerligt at overvåge den lille vibration forårsaget af vejrtrækning og hjerteslag (især om natten), når intervallet for vejrtrækning eller hjerteslag overstiger. Ved et forudindstillet tidsrum, f.

4. Elektroder

Hvis den ydre overflade af elektroden er dækket med et lag af PVDF piezoelektrisk polymer, kan den konvertere information som vibrationer, stød, tryk, stress og belastning til elektriske signaler. For denne type elektrode, for den kvasi-statiske input fra lav frekvens til høj frekvens, kan dens output altid bevare sine frekvenskarakteristika, og outputtet af det elektriske signal har et lineært forhold til det påførte tryk. Samtidig har denne elektrode også god temperaturstabilitet, velegnet til forskellige miljøer på -40 ~ 70 ℃. Området er generelt fra 0,25 til 25 p C/N. Ved at vikle den smalle piezoelektriske plade ind i en cirkel kan der opnås en følsom piezoelektrisk elektrode med en værdi på 40 p C/N.

5. Luftfart og navigation

Det 'bærbare automatiske fjerninspektionssystem' udviklet af Research, forkortet til PAR IS, er en af ​​de første avancerede enheder, der går ind i råvareæraen. Dette system er specielt designet til in-situ inspektion af store lagdelte strukturer eller sammensatte strukturer.

Nøgleelementet er en 200×200 mm deformerbar PVDF piezoelektrisk film, som indeholder 1024 transducere. Fleksibiliteten af ​​denne film er meget god, og den kan helt passe til den buede overflade med en krumningsradius på 4. Enheden forbundet med den har også en håndholdt controller, datasampler og displayenhed.

Denne receiver har et samlet signal-til-støj-forhold på 100 dB og en centerfrekvens på 2,5 M Hz. Grafit-epoxy-kompositter på fly eller store strukturer på skibe kan bruges til praktisk testning. For aluminium og stål er der allerede opnået tilfredsstillende resultater i denne henseende. Til denne særlige anvendelse af PVD F har det vist sig, at filmen med biaksial polaritet er mere egnet end den enaksede polaritet.

6. Strukturel overvågning

PVD F piezoelektriske film har også visse anvendelser i strukturel overvågning. En systematisk undersøgelse af de grundlæggende egenskaber ved PVD F piezoelektriske filmovervågningsstruktur blev udført. En dynamisk og statisk responstest af PVDF piezoelektriske filmovervågningsstrukturen blev udført. Samtidig blev der også udført en foreløbig undersøgelse af strukturens slagbelastning ved hjælp af PVDF piezoelektrisk film. .

Som anvendelse af piezoelektriske diske transducer er mere og mere omfattende, det vil være veludviklet i fremtiden. Fremstillingsteknologien for piezoelektrisk tyndfilm vil også udvikle sig mod høj effektivitet, lave omkostninger og høj kvalitet. Fordi CVD-metoden har bedre dækning, kan den deponeres på dybe huller, trin, fordybninger eller andre komplekse tredimensionelle former. Derudover kan den kemiske dampaflejringsmetode også kontrollere det støkiometriske forhold mellem den forberedte film i et bredt område, hvilket er meget fremtrædende sammenlignet med andre metoder. Omkostningerne og driftsomkostningerne ved kemisk dampaflejringsudstyr er relativt lave, og har god kompatibilitet med både batch- og produktionsprocesser. Derfor vil brugen af ​​CVD-metoden til fremstilling af piezoelektriske film i fremtiden blive anvendt godt, og piezoelektriske film vil blive brugt bedre.