उच्च तापमान पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री का अनुप्रयोग

1) उच्च तापमान पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्रियों की अनुसंधान स्थिति: SiO2 उपकरणों पर लागू सबसे शुरुआती पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों में से एक है। इसकी स्थिर गुंजयमान आवृत्ति और अच्छे तापमान स्थिरता के कारण, इसका व्यापक रूप से सभी संचार प्रणालियों के उत्पादन नियंत्रण और प्रबंधन में उपयोग किया जाता है। घड़ियों, माइक्रोप्रोसेसरों आदि जैसे घटकों में, लेड बिस्मथ साइट्रेट (पीएन) में टंगस्टन कांस्य संरचना, कम यांत्रिक गुणवत्ता कारक (क्यूएम) मूल्य, डी33 से डी31 का उच्च अनुपात होता है, और इसका व्यापक रूप से गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी) और चिकित्सा निदान क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। लिथियम नाइओबेट (LiNbO3) और लिथियम नाइओबेट (LiTaO3) संरचना और प्रदर्शन में समान हैं, और इन्हें अक्सर लिथियम नाइओबेट प्रकार की संरचना वाले क्रिस्टल के रूप में जाना जाता है। अच्छे पीजोइलेक्ट्रिसिटी, पाइरोइलेक्ट्रिसिटी, फेरोइलेक्ट्रिसिटी, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक और नॉनलाइनियर ऑप्टिकल गुणों के साथ, इसका व्यापक रूप से उच्च तापमान ट्रांसड्यूसर, फिल्टर, पाइरोइलेक्ट्रिक इंफ्रारेड डिटेक्टर, लेजर मॉड्यूलेटर और फ्रीक्वेंसी मल्टीप्लायर जैसे विभिन्न प्रकार के कार्यात्मक उपकरणों को बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

2) पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक वास्तव में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव वाला एक ध्रुवीकृत फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिक है, जो यांत्रिक ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा के पारस्परिक रूपांतरण के साथ एक पीजो सिरेमिक सामग्री पीजो सिलेंडर सिरेमिक ट्रांसड्यूसर है। बाहरी ताकतों को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का उपयोग करके, पीजोइलेक्ट्रिक इग्नाइटर, मोबाइल एक्स-रे बिजली आपूर्ति और प्रोजेक्टाइल डेटोनेटर का निर्माण किया जा सकता है; पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का उपयोग अल्ट्रासोनिक ऊर्जा को अल्ट्रासोनिक कंपन में परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है, जिसका उपयोग पानी के नीचे की मछली की स्थिति का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। और आकार, धातु का गैर-विनाशकारी परीक्षण, अल्ट्रासोनिक सफाई को विभिन्न प्रकार के अल्ट्रासोनिक कटर, वेल्डिंग उपकरण और टांका लगाने वाले लोहे, प्रसंस्करण प्लास्टिक और यहां तक ​​कि धातु में भी बनाया जा सकता है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक बहुत संवेदनशील होते हैं और बेहद कमजोर यांत्रिक कंपन को विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर सकते हैं। संवेदनशीलता दस मीटर से अधिक दूरी तक अपने पंख फड़फड़ाने वाले उड़ने वाले कीड़ों की गड़बड़ी को भी महसूस कर सकती है। इसका उपयोग सोनार सिस्टम, मौसम संबंधी पता लगाने, पर्यावरण टेलीमेट्री, भूकंप की भविष्यवाणी के लिए किया जा सकता है।

3) पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क सिरेमिक ट्रांसड्यूसर के पीजोइलेक्ट्रिक पॉलिमर को रोबोटिक सेंसर के लिए आदर्श सामग्री माना जाता है। इसमें पहनने के प्रतिरोध, हल्के वजन, उच्च संवेदनशीलता, कम ध्वनिक प्रतिबाधा, जटिल सतहों पर लगाने में आसान, कम कीमत और विस्तृत आवृत्ति बैंड की विशेषताएं हैं। पीज़ोइलेक्ट्रिक फ़ंक्शंस का उपयोग करने वाले सेंसर में स्पर्श सेंसर, त्वरण सेंसर और निकटता सेंसर (दूरी सेंसर) शामिल हैं। पायरोइलेक्ट्रिक फ़ंक्शंस का उपयोग करने वाले सेंसर में निकटता सेंसर (सुरक्षा सेंसर), संपर्क सेंसर (वितरित), सामग्री पहचान सेंसर और इन्फ्रारेड कैमरे शामिल हैं।

4) पीजोइलेक्ट्रिक फाइबर मिश्रित सामग्री के अनुप्रयोग से संरचनात्मक कंपन में कमी आती है, पीजोइलेक्ट्रिक फाइबर मिश्रित सामग्री को सेंसिंग ड्राइवर से डिजाइन किया जा सकता है और बीम की आवृत्ति प्रतिक्रिया पहचान पर लागू किया जा सकता है। इस सामग्री का उपयोग उड़ान के दौरान उत्पन्न कंपन को दबाने और पूंछ कंपन के सक्रिय नियंत्रण में पीजोइलेक्ट्रिक फाइबर कंपोजिट के प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए विमान की ऊर्ध्वाधर पूंछ की भिगोना प्रणाली में किया जाता है। परीक्षण के नतीजे बताते हैं कि सामग्री में अच्छी सेंसिंग और ड्राइविंग प्रदर्शन है, और भिगोना प्रभाव पीजो सिरेमिक ट्रांसड्यूसर की तुलना में बेहतर है।

5) माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की स्व-संचालित तकनीक में अल्ट्रासाउंड सिलेंडर सिरेमिक ट्रांसड्यूसर का अनुप्रयोग। पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री की अद्वितीय इलेक्ट्रोमैकेनिकल रूपांतरण विशेषताओं के कारण, कई ऊर्जा हार्वेस्टर ऊर्जा रूपांतरण और आउटपुट घटकों के रूप में पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री (तत्वों) का उपयोग करते हैं। अन्य सामग्री तंत्रों के साथ संयोजन करके, पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री ऊर्जा संचयन के कई रूपों के लिए यांत्रिक ऊर्जा के अलावा अन्य ऊर्जा रूपों को विद्युत ऊर्जा उत्पादन में परिवर्तित कर सकती है। लचीली संरचनाओं में पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री का उपयोग उनके अद्वितीय गुणों के कारण बढ़ती गति से कंपन, माप और नियंत्रण में व्यापक रूप से किया जाता है। एकीकृत नियंत्रण पक्ष प्रणाली के साथ स्मार्ट संरचनाओं के संवेदन और नियंत्रण पक्ष पर, पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री का उपयोग किया जाता है। लचीली संरचना की सटीक प्रतिक्रिया निगरानी आसानी से प्राप्त की जा सकती है, ताकि इसे प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जा सके।

6) पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसफार्मर पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित एक ठोस अवस्था वाला इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। यह यांत्रिक ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा के बीच पारस्परिक रूपांतरण को पूरा करने और उच्च और निम्न वोल्टेज रूपांतरण का एहसास करने के लिए सकारात्मक पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री के व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करता है। पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसफार्मर के सबसे विशिष्ट अनुप्रयोगों में से एक सीसीएफएल (कोल्ड कैथोड फ्लोरोसेंट लैंप) को चलाना है। डीसी-डीसी कनवर्टर पारंपरिक विद्युत चुम्बकीय ट्रांसफार्मर की तुलना में बहुत हल्का है, और ऊर्जा घनत्व और दक्षता में काफी सुधार किया जा सकता है। विद्युत ट्रांसफार्मर में उच्च शक्ति घनत्व, उच्च वर्तमान अलगाव, कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप आदि के फायदे हैं, और यह कुछ अनुप्रयोग क्षेत्रों में विद्युत चुम्बकीय ट्रांसफार्मर को प्रतिस्थापित कर सकता है। इसके फायदों का पूरा उपयोग करें, न केवल कनवर्टर के लघुकरण का एहसास हो सकता है, बल्कि पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में अस्तित्व का भी समाधान हो सकता है। विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) मुद्दे।

7) पीजोइलेक्ट्रिक एक्चुएटर ऐसे उपकरण हैं जो यांत्रिक ड्राइव या नियंत्रण बनाने के लिए यांत्रिक व्युत्क्रम प्रभावों का उपयोग करते हैं। चूंकि अल्ट्रासोनिक ध्रुवीकृत पीजो ट्रांसड्यूसर में तेज प्रतिक्रिया, उच्च परिशुद्धता और हस्तक्षेप-विरोधी फायदे हैं, इसलिए पीजोइलेक्ट्रिक बॉडी द्वारा निर्मित ड्राइविंग और नियंत्रण उपकरण में एक सरल संरचना और त्वरित प्रतिक्रिया होती है। वर्तमान में विकसित किए गए पीजोइलेक्ट्रिक ड्राइविंग और नियंत्रण उपकरण में मुख्य रूप से एक अल्ट्रासोनिक मोटर और एक परिशुद्धता इत्यादि शामिल हैं, और इसे रक्षा, बायोमेडिसिन और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स जैसे कई क्षेत्रों में सफलतापूर्वक लागू किया गया है।

स्मार्ट सामग्री प्रणालियों में पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों की भूमिका, जैसे कि पीजो सिरेमिक एक्चुएटर्स, जिनका उपयोग स्मार्ट सामग्री प्रणालियों और संरचनाओं में सेंसर के रूप में भी किया जा सकता है। क्योंकि पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक और पीजोइलेक्ट्रिक पॉलिमर लागू तनावों के लिए मापने योग्य विद्युत संकेत हैं। पीजोइलेक्ट्रिक फाइबर का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग पीजोइलेक्ट्रिक फाइबर कंपोजिट (पीएफसी) का निर्माण है, जो सेंसिंग और ड्राइविंग का एक संयोजन है। बुद्धिमान सामग्री प्रणालियों और संरचनाओं की अनुकूली संरचना उन विशेषताओं में से एक है जिन्हें अनुकूलित किया जा सकता है। यह संरचनात्मक आकार और कंपन नियंत्रण का एहसास है। यह विमानन और अंतरिक्ष यान के लिए महत्वपूर्ण है। पीजोइलेक्ट्रिक फाइबर कंपोजिट (पीएफसी) अनुकूली संरचनाओं के लिए एक अच्छी सामग्री प्रदान करते हैं। सेंसर और ड्राइवरों के लघुकरण को प्राप्त करने और जटिल आकार बनाने के लिए, नम शोर कम करने वाले अनुप्रयोगों के साथ-साथ, सेमीकंडक्टर उद्योग में लिथोग्राफी जैसी प्रौद्योगिकियों को शामिल करना वांछनीय है। पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क तत्वों पर लिथोग्राफी को निष्पादित करना आसान बनाने के लिए, सिरेमिक टेप कास्टिंग प्रक्रिया में एक पॉलिमर सामग्री को शामिल करना संभव है जो पराबैंगनी किरणों के साथ मरम्मत करना आसान है, जिसका उपयोग स्मार्ट सामग्री प्रणाली द्वारा तैयार सिरेमिक टुकड़े टुकड़े संरचना में किया जा सकता है। नियंत्रण प्रणाली के साथ सेंसिंग और ड्राइविंग कार्यों के संयोजन का उपयोग सिलिकॉन एकीकृत सर्किट पर एक इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक फिल्म जमा करने के लिए किया जा सकता है।

सूचना, जीव विज्ञान, सैन्य और नई ऊर्जा क्षेत्रों में पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। आधुनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार के साथ, यह माना जाता है कि पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री लोगों के दैनिक जीवन के हर कोने में फैल जाएगी। इसके अलावा, पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों की तैयारी तकनीक और अनुप्रयोग विकास चिंता का एक गर्म विषय बना रहेगा।