Påvirkning af høj temperatur og lav temperatur på piezoelektrisk keramik

Når kunder forespørger om brugstemperaturen for piezoelektrisk keramik, støder vi ofte på forskellige problemer. Kan piezoelektrisk keramik modstå høje temperaturer? Kan lavtemperatur miljøkeramik bruges? Har temperaturen stor indflydelse på piezoelektrisk keramik? Lad os i dag tale om effekten af ​​temperatur på piezoelektrisk keramik.

Udførelsen af piezo transducer materiale afhænger af temperaturen. Ændringer i temperatur vil i høj grad ændre ydeevnen af ​​piezoelektrisk keramik. For eksempel vil kapacitansen og tabsfaktoren stige med stigende temperatur, mens for høj temperatur vil reducere ydeevne og levetid. Derfor er temperatur en meget vigtig faktor, der påvirker de eksperimentelle resultater. Det anbefales, at brugere overvejer temperaturfaktoren under eksperimentet i forskellige applikationsmiljøer.

En stigning i temperaturen vil forårsage en signifikant ændring i den piezoelektriske keramiks dielektriske konstant, det vil sige, at kapacitansen af ​​den piezoelektriske keramik vil ændre sig, og kapacitansen af ​​den piezoelektriske keramik vil stige med omkring 40% fra stuetemperatur til 80 ° C.

1. Anvendelsestemperaturområde for piezoelektrisk keramik?
   Dette afhænger af Curie-temperaturen af ​​det piezoelektriske keramiske materiale. Den stable piezoelektriske keramiske PST 150-serie, vi normalt bruger, har en Curie-temperatur på 155 ° C. Den anbefalede sikker brugstemperatur er -25 til 80 ° C. For højspændings piezoelektriske keramiske hs / ht-materialer er Curie-temperaturen 340 ° C. Den anbefalede sikre brugstemperatur er ca. tåler temperaturer på 200°C.

   
   

2. 
   Opbevaringstemperaturområde for piezoelektrisk keramik?
   Den anbefalede opbevaringstemperatur er -5 til 40 °C, og den relative luftfugtighed er mindre end 40%. Valg af dynamisk driftscontroller: Når den piezoelektriske keramik drives dynamisk, på grund af den interne friktion under udvidelsen og sammentrækningen af ​​den piezoelektriske keramik, omdannes omkring 5-20% af drivkraften til den varme, der genereres af den piezoelektriske keramik. Når piezoelektrisk keramik arbejder dynamisk, genereres varme, og temperaturen stiger. På dette tidspunkt vil den elektrostatiske kapacitet af den piezoelektriske keramik stige tilsvarende. Når du vælger en matchende regulator, kan du derfor ikke blot beregne den nødvendige strøm baseret på kapacitansen målt ved rumtemperatur i parametertabellen.

   
   

3. Curie-temperatur
   Curie-temperaturen for den piezoelektriske keramik er temperaturen af ​​den magnetiske overgang. Når den piezoelektriske keramik når Curie-temperaturpunktet, jo tættere den piezoelektriske keramik vil være Curie-temperaturen for den piezoelektriske keramik, jo mere ændres ydeevnen af ​​den piezoelektriske keramik. Derfor skal det i processen med at bruge piezoelektrisk keramik være langt under Curie-temperaturen, og zui er ikke højere end halvdelen af ​​Curie-temperaturen. Curie-temperaturpunktet for piezoelektrisk keramik af forskellige materialer er forskelligt. Generelt er Curie-temperaturpunktet for lavspændingslamineret piezoelektrisk keramik omkring 150-200 ° C, og stationstemperaturpunktet for lavspændings- og højtemperatur piezoelektrisk keramik er omkring 340 ° C. Temperaturen indeni er omkring 215-340 ° C.

   
   

4. Hvad er den termiske udvidelseskoefficient?
   Den aksiale lineære ekspansionskoefficient for lavtemperatur lamineret sambrændt piezoelektrisk keramik (i området -40 ~ 120 ° C) er negativ -5 ppm / ° C, og den aksiale lineære ekspansionskoefficient for højtryks piezoelektrisk keramik er + 2 ppm / ° C.

5. Ændres den piezoelektriske belastningskapacitet?
Deformationskapaciteten e forskydning / spænding af piezoelektrisk keramisk transducer er udtrykt ved d33-koefficienten i materialeparametertabellen. Sammenlignet med stuetemperaturdrift, når temperaturen falder, falder belastningskapaciteten tilsvarende. Når du arbejder ved ultralave temperaturer, reduceres den piezoelektriske effekt kraftigt. Effekten af ​​temperaturstigning på d33 afhænger af Curie-temperaturen af ​​det anvendte piezoelektriske keramiske materiale. Bløde materialers piezoelektriske effektivitet falder lidt. Når temperaturen stiger til 80 ° C, når arbejdsspændingen er 0-150 v, er forskydningen af ​​den stablede piezoelektriske keramiske PST 150 / 5x 5/20 omkring 19 μm. Den er 20 μm. Højtemperatur piezoelektriske keramiske materialer er hovedsageligt hs / ht. Når temperaturen stiger til 100 ° C, øges den piezoelektriske effektivitet med omkring 5%.

6.Hvad med at betjene piezoelektrisk keramik i højtemperaturmiljøer?
Mange applikationer kan fungere i miljøer med høje temperaturer. På nuværende tidspunkt kan standard piezoelektrisk keramik ikke længere opfylde brugernes behov. Kun højtemperatur piezoelektrisk keramik med specielle materialer kan vælges. Kernen kan give stablet NAC 6024-serien eller xmt-serien mekanisk emballering piezoelektrisk keramik. Morgendagens høje temperatur 200 ℃ miljø, og kan bruges i 150 ℃ miljø.

7.Kræver højdynamisk drift af piezoelektrisk keramik
I nogle applikationer, der kræver højfrekvente vibrationer, såsom præcisionsbearbejdning og aktiv vibrationskontrol, hvordan kontrolleres temperaturstigningen forårsaget af højfrekvent intern friktion af piezoelektrisk keramik? Vores sædvanlige metode er hovedsageligt morgendagens eksterne luftkøling eller kerne termisk stabilitet og køleplader Enhedens hurtige varmeledning reducerer risikoen for skader på piezoelektrisk keramik forårsaget af højfrekvent opvarmning. At vælge en termisk kernestabilisator i morgen kan mere end tredoble den dynamiske kraft af piezoelektrisk keramik.

8. Kan piezoelektrisk keramik modstå lave temperaturer?
Kernen kan leveres med piezoelektrisk pladekrystal til lave temperaturer på -273 °C i morgen. Men hvad du behøver at vide er, at den piezoelektriske effekt af piezoelektrisk keramik under stuetemperatur vil blive reduceret, og output og forskydning af piezoelektrisk keramik vil blive stærkt reduceret. Ved lav temperatur <260 K er tabet omkring 0 / K i væske. Under nitrogen er forskydningen af ​​piezoelektrisk keramik omkring 10% af stuetemperatur.

Den piezoelektriske keramiske plade, vi normalt bruger, er en semi-bipolær piezoelektrisk keramik, det vil sige, at det undertryk, som den piezoelektriske keramik kan modstå, er 20% af den maksimale positive spænding. På grund af det keramiske materiales skarpe modstand mod depolarisering i et lavtemperaturmiljø. Øget, er det muligt at drive en piezoelektrisk keramisk bipolar i et miljø med ultralav temperatur, hvorved der opnås dobbelt forskydning. For eksempel reducerer PST 150 sin belastningskapacitet til 20 % af stuetemperaturen ved en lav temperatur på 77k, men 40 % af den unipolære forskydning ved stuetemperatur kan opnås ved den bipolære metode. I miljøet med ultralav temperatur er det nødvendigt at vælge en mangan kobbertråd med en lavere termisk ledningsevne for at holde lavtemperaturmiljøet upåvirket.