Feidhm ábhair piezoelectric agus éifeachtaí piezoelectric

2 Aicmiú ábhar piezoelectric
Tá roinnt clocha míle taithí ag ábhair phísileictreacha maidir le criostail Grianchloch, criadóireacht piezoelectric, polaiméirí piezoelectric, agus comhdhúile piezoelectric. Tugtar isteach go hachomair na príomhchineálacha ábhair piezoelectric.

1) Criostail criadóireacht piezoelectric.
Is iad criostail piezoelectric na hábhair a úsáidtear san éifeacht piezoelectric luath, go príomha criostail Grianchloch (SiO2), criostail piezoelectric intuaslagtha in uisce (tartrate sóidiam potaisiam) agus criostail niobate litiam. Mar gheall ar fheidhmíocht chobhsaí criostail aonair piezoelectric, tá an costas ard. Maidir le hionstraimí caighdeánacha nó braiteoirí amháin a bhfuil ceanglais ardchruinneas acu. Tá forbairt na teicneolaíochta ceirmeacha piezoelectric tar éis treocht na n-ábhar thuas a athsholáthar de réir a chéile. Mar sin féin, le blianta beaga anuas, tá go leor oibre déanta ag scoláirí ó thíortha éagsúla maidir le hábhair nua piezoelectric criostalach a fhorbairt. Faoi láthair, piezoelectric criostail amháin Tá diosca ceirmeach piezo le huasmhéid de 2600pc/N agus k33 de suas le 0.95 forbartha, agus is féidir a dhlús stórála fuinnimh 130J/kg a bhaint amach, atá níos mó ná 10 n-uaire de dhlús stórála na criadóireachta piezoelectric. Tá taighde déanta ar phróiseas táirgthe na n-ábhar piezoelectric agus is cinnte go leathnóidh rath an olltáirgeadh cur i bhfeidhm breise na n-ábhar piezoelectric.

2) PbTiO3 ábhar piezoelectric bunaithe.
Úsáidtear ábhair piezoelectric PbTiO3 (dá ngairtear PT) go forleathan i ndéanamh comhpháirteanna ceirmeacha piezoelectric ard-minicíochta agus teocht ard. Faoi láthair, rinneadh roinnt taighde ar an ábhar seo, go príomha in ullmhú PbTiO3 nanachóip, lena n-áirítear táirgeadh amhábhar, modhanna táirgthe agus próisis déantúsaíochta. Mar gheall ar éagsúlacht na n-amhábhar agus nuashonrú leanúnach na bpróiseas déantúsaíochta tá feidhmíocht PbTiO3 feabhsaithe go leanúnach. Faoi láthair, baineadh úsáid as an ábhar go forleathan i dtástáil trasducer, ultrasonaic agus tionsclaíoch nondestructive.

3) Criadóireacht piezoelectric.
Ábhair piezoelectric ilchriostalacha atá déanta go saorga iad criadóireacht phísileictreach. Mar gheall ar fhorbairt na teicneolaíochta próiseála, is féidir méid na criadóireachta piezoelectric a laghdú go fo-mhiocrón, ionas gur féidir an tsubstráit a dhéanamh níos tanaí agus criadóireacht piezoelectric mín le feiceáil. Méadaíonn an t-ábhar seo an minicíocht eagair agus laghdaítear an caillteanas eagair, ach laghdaíonn sé freisin éifeachtaí an éifeacht piezoelectric. Chuir forbairt na nanaitheicneolaíochta feabhas ar éifeacht piezoelectric na criadóireachta piezoelectric mínghráin, agus tá a éifeacht piezoelectric inchomparáide leis an éifeacht atá ag criadóireacht piezoelectric garbh-ghráin. Faoi láthair, is ábhar imní do gach tír taighde agus forbairt ábhair ceirmeacha piezoelectric.

3 Cur i bhfeidhm na héifeachta piezoelectric
Baineadh úsáid go forleathan as teicneolaíocht éifeacht piezoelectric i ndéanamh trasduchtóirí, actuators agus braiteoirí éagsúla. Sampla tipiciúil de chur i bhfeidhm éifeachtaí piezoelectric i trasducers is ea moill ama comhartha leictreach a chur i bhfeidhm. San am atá caite, tá an líne moille atá déanta ag an líne tarchurtha mór i méid, agus tá an caillteanas comhartha mór le linn tarchurtha. Tá an trasducer piezoelectric ceangailte leis an trasducer tarchurtha agus an trasducer glactha ar mheán soladach, agus tarchuirtear an comhartha leictreach tríd an éifeacht inbhéartach piezoelectric. Déantar an comhartha a thiontú go comhartha fuaimiúil agus a iomadaíodh i meán soladach. Tar éis tréimhse ama, déantar an comhartha fuaimiúil a thiontú ina chomhartha leictreach ag an trasducer glactha tríd an éifeacht dearfach piezoelectric, agus críochnaítear an tasc moill comhartha. Ós rud é go bhfuil treoluas na dtonnta fuaime i meán soladach cúig ordú méide níos moille ná an tonn leictreamaighnéadach, is féidir moill comhartha a bhaint amach le meán soladach beag. Tá tréithe toirte beag, meáchan éadrom, feidhmíocht chobhsaí, agus a leithéidí ag an líne moille a rinne an trasducer piezoelectric, agus tá sé sách éasca a mhonarú. Is féidir actuators éagsúla a dhéanamh ag baint úsáide as an éifeacht piezoelectric inbhéartach. Is féidir actuators piezoelectric a roinnt ina tiománaithe díláithrithe docht agus tiománaithe díláithrithe athshondach de réir modhanna tiomána éagsúla. Ní gá meicníocht tarchurtha a bheith ag actuators piezoelectric agus cruinneas rialaithe díláithrithe ard a bhaint amach. Ag an am céanna, tá an luas freagartha tapa, níl aon bhearna anastomosis meicniúil ann, is féidir rialú díláithrithe voltas leantach a bhaint amach, agus tá an t-aschur cumhachta mór, cé go bhfuil an tomhaltas cumhachta íseal. Tá torthaí den scoth bainte amach ag an tSín sa réimse seo, mar mhótair ultrasonaic piezoelectric, micrea-róbait, agus grippers bídeacha. Is féidir braiteoirí éagsúla a dhéanamh ag baint úsáide as an éifeacht piezoelectric, mar shampla braiteoirí brú piezoelectric, braiteoirí ultrasonaic, agus braiteoirí luasghéaraithe piezoelectric. 

Tá luasmhéadair piezoelectric tréithrithe ag a struchtúr simplí, a mbeagmhéid, a meáchan éadrom agus a shaol seirbhíse fada. Úsáidtear go forleathan iad i dtomhas creathadh agus turrainge aerárthaí, gluaisteán, longa, droichid agus foirgnimh, go háirithe eitlíocht agus tá a stádas speisialta aige i réimse an aeraspáis. Is féidir braiteoirí piezoelectric a úsáid freisin chun brú dócháin inmheánaigh agus bhfolús a thomhas, agus úsáidtear iad i dtionscal míleata agus i dtomhas bithleighis. Ina theannta sin, is féidir teicneolaíocht tomhais piezoelectric a úsáid freisin chun ionstraimí tomhais éagsúla a dhéanamh, mar shampla gyro piezoelectric agus sreabhmhéadar piezoelectric, chomh maith le hidirdhealaithe, oscillators piezoelectric, claochladáin, scagairí, etc., a tháirgtear i dtáirgeadh, saol, taighde eolaíoch agus cosaint náisiúnta.

Leis na buntáistí uathúla, éifeacht piezoelectric trasducer criadóireachta HIFU ar an éileamh atá ag fás ar fhuinneamh an lae inniu. Baineadh úsáid go forleathan as teicneolaíocht Sa pháipéar seo, tugtar isteach ábhair piezoelectric ó cheithre ghné: criostail piezoelectric, ábhar piezoelectric PbTiO3, piezoelectricceramic agus ilchodach polaiméire ard. Tugtar cur i bhfeidhm na teicneolaíochta seo i dtrasduchtóirí, actuators agus braiteoirí. Creidim go dtabharfaidh forbairt na teicneolaíochta piezoelectric amárach níos fearr dúinn. Chun cáilíocht na tógála a chinntiú, agus laghdú a dhéanamh ar thimpistí sábháilteachta le linn an phróisis tógála. Ní féidir le tabhairt isteach teicneolaíochtaí nua sa phróiseas tógála, ní hamháin feabhas a chur ar cháilíocht na tógála, ach freisin sábháilteacht an phróisis tógála a fheabhsú, mar shampla teicneolaíocht trealaimh tástála beo ar líne a úsáid.

4) Cothabháil trealaimh tógála a neartú.
In úsáid fadtéarmach trealamh tógála cumhachta leictreacha, beidh tionchar ag truailliú tionsclaíoch agus truailliú comhshaoil ​​air. Chun na héifeachtaí seo a laghdú, is gá ullmhú dá réir sin roimh thógáil. Mar shampla, cóireáil réamh-chreimeadh ar shreanga inslithe roimh thógáil, nó roghnú inslitheoirí le cumas láidir frith-thruaillithe, agus cothabháil agus cothabháil rialta trealaimh.