Prionsabal na héifeachta piezoelectric agus a chur i bhfeidhm criadóireacht piezo

Nuair a dhéantar roinnt tréleictreach a dhífhoirmiú trí fhórsa seachtrach i dtreo áirithe, tarlaíonn polarú taobh istigh díobh, agus feictear muirir dhearfacha agus diúltacha ar an dá dhromchla os coinne. Nuair a bhaintear an fórsa seachtrach, fillfidh sé ar an stát gan mhuirearú. Tugtar an éifeacht piezoelectric dearfach ar an bhfeiniméan seo. Nuair a athraíonn treo an fhórsa, athraíonn polaraíocht an luchta. Ar a mhalairt, nuair a chuirtear réimse leictreach i bhfeidhm i dtreo polaraithe an tréleictreach, déantar na tréleictreach seo a dhífhoirmiú freisin, agus imíonn dífhoirmiúchán an tréleictreach tar éis an réimse leictreach a bhaint. Tugtar éifeacht inbhéartach piezoelectric, nó electrostriction, ar an bhfeiniméan seo. Is ceirmeach ferroelectric polaraithe iad criadóireacht piezoelectric i ndáiríre le héifeacht piezoelectric. Is ábhar nua é mar eolas. Is cineál amháin criadóireachta feidhmiúla iad criadóireacht piezoelectric.

Gcéad dul síos, prionsabal an éifeacht piezoelectric:
   Prionsabal na héifeachta piezoelectric Is é pzt piezo ceirmeach ná má chuirtear brú i bhfeidhm ar an ábhar piezoelectric, gineann sé difríocht ionchasach (dá ngairtear éifeacht dearfach piezoelectric), agus vice versa, gintear strus meicniúil (ar a dtugtar éifeacht inbhéartach piezoelectric). Más creathadh ardmhinicíochta é an brú, gintear sruth ardmhinicíochta. Nuair a chuirtear comhartha leictreach ard-minicíochta i bhfeidhm ar cheirmeach piezoelectric, gintear comhartha fuaimiúil ard-minicíochta (creathadh meicniúil), agus is é sin an rud a dtugaimid comhartha ultrasonaic de ghnáth. Is é sin le rá, tá feidhm ag criadóireacht piezoelectric comhshó agus comhshó inbhéartach idir fuinneamh meicniúil agus fuinneamh leictreach, agus tá an caidreamh frithpháirteach seo go deimhin an-suimiúil.Is féidir le hábhair piezoelectric réimsí leictreacha a ghiniúint mar gheall ar dhífhoirmiú meicniúil, nó dífhoirmiúchán meicniúil de bharr réimse leictreach. Déanann an éifeacht cúplála meicniúil-leictreach dúchasach seo ábhair piezoelectric a úsáid go forleathan san innealtóireacht. Mar shampla, baineadh úsáid as ábhair piezoelectric chun struchtúir chliste a dhéanamh. Chomh maith le cumais féin-thacaíochta, tá feidhmeanna cosúil le féin-dhiagnóisiú, féin-oiriúnú, agus féin-leighis, ag struchtúir den sórt sin, agus tá ról tábhachtach acu i ndearadh aerárthaí sa todhchaí.

2. Ábhar piezoelectric
Éifeacht piezoelectric na n-ábhar piezoelectric Tá braiteoir diosca piezo mar gheall ar shocrú speisialta na n-adamh sa laitís criostail, rud a fhágann go bhfuil éifeacht ag an ábhar cúpláil ar an réimse struis agus ar an réimse leictreach. Ag brath ar an gcineál ábhair, is féidir ábhair piezoelectric a aicmiú i gcriostail aonair piezoelectric, polacriostaí piezoelectric (criadóireacht piezoelectric), polaiméirí piezoelectric, agus ábhair chomhchodacha piezoelectric. De réir an fhoirm ábhair shonrach, is féidir é a roinnt ina dhá chineál: ábhar piezoelectric agus scannán piezoelectric.

3. Criostail aonair piezoelectric
Is trasraitheoirí iarainn den chuid is mó iad criostail aonair piezoelectric. Áirítear freisin Grianchloch, suilfíd caidmiam, ocsaíd since, nítríd alúmanaim agus criostail eile. Áirítear leis na criostail ferroelectric seo trasraitheoir ocsaigine a bhfuil octahedron ocsaigine aige, mar shampla criostail titanate bhairiam, niobate litiam a bhfuil struchtúr niobate litiam aige, ruthenate biosmat, agus criostail ruthenate strointiam a bhfuil struchtúr cré-umha tungstain aige. Tá trasraitheoir ferroelectric ina bhfuil banna hidrigine, mar shampla fosfáit dihydrogen potaisiam, fosfáit dihydrogen amóiniam, agus criostail fosfáit hidrigine luaidhe (agus fosfáit strointiam luaidhe). Criostail titanáit bhairiam nó a leithéid a bhfuil struchtúr cisealta aige. Faoi láthair, is é an trasraitheoir Grianchloch neamhfheirleictreach is forleithne a úsáidtear, trasraitheoir brú tipiciúil iarainn litiam niobate agus ruthenate biosmat.

4. Polaiméir piezoelectric
Chomh luath le 1940, fuair an tAontas Sóivéadach amach go raibh criadóireacht piezoelectric adhmaid. Fuarthas piezoelectricity i bhfíocháin mar ramie, bambú síoda, cnámha ainmhithe, craiceann, agus soithigh fola. I 1960, thángthas ar piezoelectricity polaiméirí sintéiseacha. I 1969, fuarthas amach go bhfuil piezoelectricity láidir ag fluairíd polaivinilidene tar éis leictrealú. I measc na n-ábhar a bhfuil airíonna piezoelectric láidir acu tá PVDF agus a chomhpholaiméirí, fluairíd polaivinile, clóiríd polaivinile, polai-γ-meitil-L-glutamáit, agus níolón-11.

5. Ábhair chomhchodacha piezoelectric
Is ábhair piezoelectric iad comhdhúile piezoelectric a dhlúthaítear ó dhá ábhar nó níos mó. Is éard atá i gcomhchodanna piezoelectric coitianta ná comhdhéanta dhá chéim de chriadóireacht piezoelectric agus polaiméirí cosúil le epocsa imoibríoch fluairíd polaivinileideine. Comhcheanglaíonn an t-ábhar ilchodach seo láidreachtaí criadóireachta agus polaiméirí piezoelectric, tá solúbthacht agus airíonna próiseála den scoth aige, agus tá dlús íseal aige agus is furasta impedance fuaimiúil a mheaitseáil le haer, uisce agus fíocháin bhitheolaíocha. Ina theannta sin, tá tairiseach ard piezoelectric ag comhdhúile piezoelectric freisin. Tá raon leathan feidhmchlár ag comhpháirteanna piezoelectric i réimsí leighis, braite agus tomhais.

Éifeacht piezoelectric na criadóireachta piezo a chur i bhfeidhm

1. Saintréithe déantúsaíochta
Tá criadóireacht piezoelectric tréithrithe ag cóireáil polaraithe ar chriadóireacht ferroelectric faoi réimse leictreach reatha díreach chun éifeacht piezoelectric a bheith acu. Go ginearálta, is é an réimse leictreach polaraithe ná 3 go 5 kV / mm, is é an teocht 100 go 150 ° C, agus is é an t-am 5 go 20 nóiméad. Is iad na trí cinn seo na príomhfhachtóirí a dhéanann difear don éifeacht polaraithe. Tá comhéifeacht cúplála leictrimheicniúla chomh hard le 0.313 go 0.694 ag criadóireacht piezoelectric le feidhmíocht níos fearr, mar shampla criadóireacht titanate zirconate luaidhe.

Úsáidtear criadóireacht piezoelectric go príomha i monarú trasducers ultrasonaic, trasducers hidreafhuaimneach, trasducers electroacoustic, scagairí ceirmeacha, trasfhoirmeoirí ceirmeacha, idirdhealaitheoirí ceirmeacha, gineadóirí ardvoltais, brathadóirí infridhearg, feistí dromchla fuaimiúla, feistí leictrea-optúla, igniter agus gyro piezoelectric.

2. Airíonna ceirmeacha
Tá tréithe íogaire ag criadóireacht piezoelectric agus féadann siad creathadh meicniúil an-lag a thiontú go comharthaí leictreacha, ar féidir iad a úsáid i gcórais sonar, braite aimsire, cosaint an chomhshaoil ​​teiliméadrachta, fearais tí, etc. Is tubaistí uafásacha iad creathanna talún, agus tosaíonn foinse na crith talún i doimhneacht screamh an domhain. Bhí sé deacair a thuar roimhe seo, agus bhí daoine gafa i staid náire. Mar gheall ar íogaireacht na criadóireachta piezoelectric don fhórsa seachtrach is féidir suaitheadh ​​an aeir a bhrath ag feithidí eitilte ag bualadh na sciatháin níos mó ná deich méadar. Is féidir é a úsáid chun an seismograph piezoelectric a dhéanamh, ar féidir leis an déine crith talún a thomhas go cruinn agus treo agus fad an chrith talún a léiriú. Ní féidir é seo a bheith ina éacht iontach de chriadóireacht piezoelectric. Táirgeann criadóireacht piezoelectric méid beag dífhoirmithe faoi ghníomhaíocht réimse leictreach, suas le codán den mhilliúnú cuid dá méid féin. Ná déan neamhaird ar an athrú beag seo, is mór an chabhair é an mheicníocht rialaithe beacht atá bunaithe ar an bprionsabal seo - actuator piezoelectric, maidir le hionstraimíocht beachtais agus rialú meicniúil, micrileictreonaic, bithinnealtóireacht agus réimsí eile. Is iad feistí rialaithe minicíochta amhail athshonadóirí agus scagairí na príomhfheistí a chinneann feidhmíocht feistí cumarsáide. Tá buntáistí soiléire ag criadóireacht piezoelectric ina leith seo. Tá cobhsaíocht minicíochta maith aige, cruinneas ard agus raon minicíochta leathan, agus tá sé beag i méid, neamh-hygroscópach, agus fada i saol. Go háirithe i dtrealamh cumarsáide ilchainéil, is féidir leis an gcumas frith-chur isteach a fheabhsú, ionas nach féidir breathnú siar ar an trealamh leictreamaighnéadach roimhe seo.

3. Iarratas
Is ábhair leictreonacha feidhmiúla nua iad criadóireacht piezoelectric le hintleacht ard. Le taighde agus feabhsú leanúnach na n-ábhar agus na bpróiseas, tá cur i bhfeidhm criadóireacht piezoelectric ag éirí níos mó agus níos fairsinge. Mar mheaisín, leictreachas, fuaim, solas, agus teas ábhair íogair, ábhair piezoelectric as trasducer diosca ceirmeach piezo i braiteoirí, trasducers, tástáil neamh-millteach, agus teicneolaíochtaí cumarsáide. Baineadh úsáid go forleathan Déantar polycrystals a fhoirmiú trí imoibriú céim soladach i dtíortha éagsúla ar fud an domhain. Agus is cineál taighde agus forbartha é an t-ainm ginearálta criadóireacht ferroelectric le héifeacht piezoelectric ag cóireáil polaraithe ardvoltais DC a d'fhéadfadh tábhacht mhór a bheith ag baint le fuinneamh mheicniúil le hábhair ceirmeacha piezoelectric. Le forbairt na teicneolaíochta ard, beidh cur i bhfeidhm criadóireacht piezoelectric níos mó agus níos leithne. Chomh maith le bheith in úsáid i réimsí ardteicneolaíochta, tá sé níos mó faoi fhreastal ar dhaoine sa saol laethúil agus saol níos fearr a chruthú do dhaoine.

Cúig fheidhm choitianta de chriadóireacht piezoelectric inár saol laethúil:
1: Feidhm na héifeachta piezoelectric dearfach agus diúltach
2: Dordánaí ceirmeacha piezoelectric | Cainteoir
3: Pioc suas ceirmeach piezoelectric
4: Claochladán piezoelectric
5: Adhainte ceirmeach piezoelectric
Is féidir a rá, cé gur ábhar nua é criadóireacht piezoelectric, go bhfuil sé go leor sibhialta. Úsáidtear é in ardteicneolaíochta, ach tá sé níos mó sa saol chun saol níos fearr a chruthú do dhaoine.