Hvad betyder piezoelektrisk keramik?

Piezoelektrisk keramik er et funktionelt pzt keramisk materiale, som kan transformere mekanisk energi og elektrisk energi. Den såkaldte piezoelektriske effekt refererer til den positive piezoelektriske effekt, at når nogle medier er under mekanisk tryk, selvom trykket er så lille som lydbølgevibrationen, vil det frembringe ændringer i formen såsom kompression eller forlængelse, hvilket vil medføre, at mediets overflade bliver opladet. Tværtimod, når et spændende elektrisk felt påføres, vil mediet producere mekanisk deformation, som kaldes omvendt piezoelektrisk effekt.                   

       I 1880 opdagede de franske Curie-brødre den 'piezoelektriske effekt'. I 1942 blev det første piezoelektriske keramiske materiale, bariumtitanat, fremstillet i USA, det tidligere Sovjetunionen og Japan. I 1947, bariumtitanat pickup, den første piezoelektriske keramiske enhed blev født. I begyndelsen af ​​1950'erne blev et andet piezoelektrisk keramisk materiale, blyzirkonattitanat, med meget bedre ydeevne end bariumtitanat, med succes udviklet. Siden da er udviklingen af ​​piezoelektrisk keramik trådt ind i en ny fase. Fra 1960'erne til 1970'erne er piezoelektrisk keramik blevet forbedret og blevet mere og mere perfekt. For eksempel, bly zirkonat titanat binær piezoelektrisk keramik forbedret af mange piezo elementer, bly zirkonat titanat baseret ternær og kvaternær piezoelektrisk keramik dukkede også op. Disse PZT-materialer har fremragende egenskaber, enkel fremstilling, lave omkostninger og bred anvendelse.                           
Den piezoelektriske tænder, den mobile røntgenstrømforsyning og skaldetonationsanordningen kan fremstilles ved at bruge egenskaberne for piezoelektrisk keramik til at omdanne ekstern kraft til elektrisk energi. Ved at bruge to piezoelektriske keramiske søjler med en diameter på 3 mm og en højde på 5 mm i stedet for almindelig flint, kan der laves en elektronisk gaslighter, som kontinuerligt kan antænde titusindvis af gange. Brug af piezoelektrisk keramik til at omdanne elektrisk energi til ultralydsvibrationer kan bruges til at udforske positionen og formen af ​​undervandsfisk, udføre ikke-destruktiv test af metal, ultralydsrensning og ultralydsmedicinsk behandling og kan også laves til forskellige ultralydsskærere, svejseanordninger og loddekolber til at behandle plast og endda metal.                 

     Piezoelektrisk keramik er følsom over for ydre kræfter, så de kan endda fornemme forstyrrelsen af ​​flyvende insekters vinger til luften mere end ti meter væk og konvertere ekstremt svage mekaniske vibrationer til elektriske signaler. Med denne egenskab kan piezoelektrisk pladekrystal bruges i sonarsystem, meteorologisk detektion, telemetri miljøbeskyttelse, husholdningsapparater og så videre. I dag er piezoelektrisk keramik blevet anvendt af videnskabsmænd på mange områder, såsom national forsvarskonstruktion, videnskabelig forskning, industriel produktion og menneskers liv, og bliver en alsidig person i informationsalderen.                  

 Inden for rumfart er et piezoelektrisk gyroskop lavet af piezoelektrisk keramik 'roret' for rumfartøjer og kunstige satellitter, der flyver i rummet. Kun ved hjælp af 'ror', rumfartøjer og kunstig satellit kan vi garantere dens faste position og kurs. Det traditionelle mekaniske gyroskop med kort levetid, dårlig nøjagtighed og lav følsomhed kan ikke opfylde kravene til rumfartøjer og satellitsystem. Det piezokeramiske cylinderrør med lille størrelse har høj følsomhed og pålidelighed. Ubådene, der dykker ned i det dybe hav, er udstyret med ekkolodssystemer kaldet undervandsspejdere. Det er et uundværligt udstyr til undervandsnavigation, undervandskommunikation, rekognoscering af fjendtlige skibe, oprydning af fjendtlige miner og også et stærkt værktøj til udvikling af marine ressourcer. Den kan detektere fiskegrupper, udforske havbundens topografi osv. I dette sonarsystem er en piezoelektrisk keramisk undervands akustisk transducer. Når det akustiske signal, der udsendes af den akustiske undervandstransducer, rører et mål, vil det producere et reflektionssignal, som modtages af en anden modtagende undervands-akustisk transducer, så målet er fundet. På nuværende tidspunkt er piezoelektrisk keramik et af de bedste materialer til fremstilling af akustiske undervandstransducere.               

 Inden for medicin sætter læger den ultralyds piezoelektriske disktransducer på undersøgelsesdelen af ​​menneskekroppen, sender ultralydsbølge efter at være blevet elektrificeret og sender den til vævet i menneskekroppen for at generere ekko, modtager derefter ekkoet og viser det på den fluorescerende skærm, så lægerne kan forstå den indre tilstand af menneskekroppen. I industrien er der piezoelektriske keramiske elementer i den geologiske detektor, som kan bruges til at bedømme de geologiske forhold i lagene og finde ud af de underjordiske mineralforekomster. Derudover er den keramiske transformer, transformeren i tv-apparatet, mindre i størrelse og lettere i vægt med en effektivitet på 60% - 80%. Den kan modstå højspændingen på 30.000 volt, holde spændingen stabil og helt eliminere defekterne med sløring og deformation af tv-billedet. På nuværende tidspunkt bruger de fleste af de tv-apparater, der produceres i udlandet, piezoelektriske keramiske transformere. Et 15 tommer billedrør med en 75 mm piezoelektrisk keramisk transformer er nok. Dette gør TV'et mindre og lettere.                     
 Piezoelektrisk keramik er også meget brugt i dagligdagen. Den elektroniske gaslighter lavet af almindelig flint er erstattet af to piezoelektriske keramiske søjler med en diameter på 3 mm og en højde på 5 mm. Den kan antændes i titusindvis af gange uafbrudt. Den elektroniske tændingspistol lavet efter samme princip er et fremragende værktøj til at tænde gaskomfuret. Der er også en slags børnelegetøj lavet af piezoelektriske keramiske komponenter, såsom en buzzer lavet af piezoelektrisk keramik installeret i maven på en legetøjshvalp, som vil give en ægte og interessant lyd.                   
 

Med udviklingen af ​​højteknologi vil piezoelektrisk keramik blive brugt mere og mere bredt. Udover at blive brugt på det højteknologiske område, handler det mere om at betjene mennesker i dagligdagen og skabe et bedre liv for mennesker.