पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री का नया अनुप्रयोग

सीसा रहित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक, हालांकि सीसा आधारित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पीजोइलेक्ट्रिक क्षेत्र में अनुप्रयोग पर हावी है। हालाँकि, बेस पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक एक ऐसी सामग्री है जो मानव शरीर और पर्यावरण के लिए हानिकारक है। उनमें से, प्रसंस्करण और सिंटरिंग के दौरान विषाक्त पदार्थों को आसानी से अस्थिर किया जा सकता है, जिससे मानव शरीर और पर्यावरण को नुकसान होता है। इसलिए, एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री की खोज जो पीजो सिरेमिक के बराबर हो और जिसमें कोई सीसा न हो, इलेक्ट्रॉनिक सामग्री के क्षेत्र में एक तत्काल आवश्यकता बन गई है। वर्तमान में, देश और विदेश में अनुसंधान हॉटस्पॉट मुख्य रूप से दो श्रेणियों पर ध्यान केंद्रित करते हैं: बिस्मथ युक्त पेरोव्स्काइट संरचना के साथ पीजो सिरेमिक सेंसर और सीसा रहित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक। स्तरित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक द्वि-आयामी पेरोव्स्काइट से बना है और परतें नियमित रूप से वैकल्पिक रूप से व्यवस्थित होती हैं। इसकी विशेष स्तरित संरचना निम्नलिखित विशेषताओं को निर्धारित करती है: कम ढांकता हुआ स्थिरांक, उच्च क्यूरी तापमान, उच्च विद्युत यांत्रिक युग्मन गुणांक, और स्पष्ट अनिसोट्रॉपी और उच्च प्रतिरोधकता। कम ढांकता हुआ टूटने की दर और कम सिंटरिंग तापमान। ये विशेषताएं निर्धारित करती हैं कि पीजो सिरेमिक विशेष रूप से उच्च तापमान और उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, इस प्रकार उच्च शक्ति अनुनाद के तहत पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के अस्थिर प्रदर्शन के दोष को हल किया जाता है। हालाँकि, टैंटलम स्तरित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के अपने नुकसान हैं: एक यह है कि बलपूर्वक क्षेत्र बहुत अधिक है, जो ध्रुवीकरण के लिए अनुकूल नहीं है; दूसरा है कम पीज़ोइलेक्ट्रिक गतिविधि और कम प्रतिरोधकता। इन दो दोषों को दूर करने के लिए, मुख्य उपयोग उच्च तापमान ध्रुवीकरण है, क्योंकि बढ़ते तापमान और डोपिंग संशोधन के साथ जबरदस्ती क्षेत्र कम हो जाता है। उच्च प्रतिबाधा प्राप्त करने के लिए, आधार को डोप किया जाता है, और परिणामों की घनत्व सैद्धांतिक और प्रतिरोधकता से ऊपर दोनों होती है। इसके अलावा, बेस को भी डोप किया गया, जिसके परिणामस्वरूप 01 A66 तक का JG प्राप्त हुआ। ये गुण निर्धारित करते हैं कि टैंटलम पीजो सिरेमिक उच्च तापमान सेंसर, ऑसिलेटर और फिल्टर के लिए उपयुक्त हैं। 

कम तापमान वाले सिंटरिंग का उपयोग करके सिरेमिक के गुणों की जांच की गई। नतीजे बताते हैं कि सभी नमूनों में AD का सैद्धांतिक घनत्व होता है और कोई दूसरा चरण उत्पन्न नहीं होता है; डोपिंग से अनाज का आकार कम हो जाता है और अनिसोट्रोपिक विकास सीमित हो जाता है; पेरोव्स्काइट संरचनाओं के लिए सीसा रहित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में, सीसा रहित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के लिए इसका आकार बड़ा है और यह ड्राइवर और उच्च शक्ति उपकरण के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, पीजो सिरेमिक का कम क्यूरी तापमान, बड़ा अवशोषक क्षेत्र और कम सापेक्ष घनत्व इसकी अनुप्रयोग आवश्यकताओं को सीमित करता है। सीसा और भारी धातुओं का प्रयोग धीरे-धीरे ख़त्म करें। वर्तमान में, तैयारी अभी भी बहुत कठिन है, विशेषकर घनत्व के संदर्भ में। डोपिंग से सिंटरिंग का घनत्व बढ़ सकता है; बारीक पीसकर नैनो-पाउडर का उत्पादन करने के लिए नैनो-पाउडर का उपयोग करना, और सिंटरिंग फोर्जिंग द्वारा सापेक्ष-घनत्व पेरोव्स्काइट पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक तैयार करना, सोडियम स्ट्रोंटियम टाइटेनेट पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक भी सीसा रहित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के अनुसंधान में एक गर्म स्थान है। एक पेरोव्स्काइट संरचना होना। इसी प्रकार, सोडियम बिस्मथ टाइटेनेट में भी कम पीजोइलेक्ट्रिक गतिविधि और बड़ा अवपीड़क क्षेत्र होता है। वर्तमान में, सोडियम बेरियम टाइटेनेट की संशोधित सामग्री का जबरदस्त क्षेत्र मुख्य रूप से पेरोव्स्काइट संरचना डोपेंट की बहुलता को जोड़कर कम किया जाता है; पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में काफी सुधार हुआ है, और सामग्री पीजोइलेक्ट्रिक फिल्टर और पीजोइलेक्ट्रिक रेज़ोनेटर आदि के निर्माण के लिए उपयुक्त है। ऊपर से यह देखा जा सकता है कि क्या सीसा युक्त पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक या सीसा रहित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक को मुख्य रूप से वर्तमान परिस्थितियों में विभिन्न डोपेंट जोड़कर संशोधित किया जाता है। इसलिए, पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री आम तौर पर जटिल सिरेमिक ठोस समाधान होते हैं। बहु-घटक सामग्रियों की संरचना जटिलता जोड़ती है। इससे सामग्रियों के प्रदर्शन परीक्षण में बड़ी कठिनाइयाँ आएंगी। पारंपरिक तरीकों से सामग्रियों के प्रदर्शन विश्लेषण में, प्रदर्शन पर एक निश्चित स्थिति परिवर्तन के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए, अन्य शर्तों को अक्सर तय किया जाता है, और जांच के तहत स्थितियों का विश्लेषण करने के लिए बड़ी संख्या में प्रयोग किए जाते हैं। यदि किसी निश्चित स्थिति के अंतर्गत कई अन्य स्थितियों के प्रभावों का अध्ययन किया जाए तो स्थिति और अधिक जटिल हो जाती है। प्रदर्शन की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए सटीक गणितीय मॉडल स्थापित करने के लिए कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करना। तरीका सटीक है! इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इष्टतम प्रदर्शन सूत्र का बजट किया जा सकता है, और इसका व्यावहारिक मूल्य अथाह है।