Utjecaj visoke i niske temperature na piezoelektričnu keramiku

Kada se kupci raspituju o temperaturi uporabe piezoelektrične keramike, često se susrećemo s raznim problemima. Može li piezoelektrična keramika izdržati visoke temperature? Može li se koristiti niskotemperaturna ekološka keramika? Ima li temperatura velik utjecaj na piezoelektričnu keramiku? Danas razgovarajmo o utjecaju temperature na piezoelektričnu keramiku.

Izvedba Materijal piezo sonde ovisi o temperaturi. Promjene temperature uvelike će promijeniti performanse piezoelektrične keramike. Na primjer, kapacitet i faktor gubitka će se povećavati s povećanjem temperature, dok će pretjerana temperatura smanjiti performanse i vijek trajanja. Stoga je temperatura vrlo važan čimbenik koji utječe na eksperimentalne rezultate. Preporuča se da korisnici uzmu u obzir faktor temperature tijekom eksperimenta u različitim okruženjima primjene.

Povećanje temperature uzrokovat će značajnu promjenu dielektrične konstante piezoelektrične keramike, odnosno, kapacitet piezoelektrične keramike će se promijeniti, a kapacitet piezoelektrične keramike će se povećati za oko 40% od sobne temperature do 80 °C.

1. Raspon temperature primjene piezoelektrične keramike?
   To ovisi o Curievoj temperaturi piezoelektričnog keramičkog materijala. Piezoelektrična keramička serija PST 150 za slaganje koju obično koristimo ima Curiejevu temperaturu od 155 °C. Preporučena temperatura za sigurnu upotrebu je -25 do 80 °C. Za visokonaponske piezoelektrične keramičke hs/ht materijale, Curiejeva temperatura je 340 °C. Preporučena temperatura za sigurnu upotrebu je oko 175 °C. Niskotemperaturna i visokotemperaturna piezoelektrična keramika može izdržati temperaturu od 200°C.

   
   

2. 
   Raspon temperature skladištenja piezoelektrične keramike?
   Preporučena temperatura skladištenja je -5 do 40°C i relativna vlažnost zraka manja od 40%. Odabir regulatora dinamičkog rada: Kada se piezoelektrična keramika dinamički upravlja, zbog unutarnjeg trenja tijekom širenja i skupljanja piezoelektrične keramike, oko 5-20% pogonske snage pretvara se u toplinu koju stvara piezoelektrična keramika. Kada piezoelektrična keramika radi dinamički, stvara se toplina i temperatura raste. U ovom trenutku, elektrostatički kapacitet piezoelektrične keramike će se povećati u skladu s tim. Stoga, pri odabiru odgovarajućeg regulatora, ne možete jednostavno izračunati potrebnu struju na temelju kapaciteta izmjerenog na sobnoj temperaturi u tablici parametara.

   
   

3. Curiejeva temperatura
   Curiejeva temperatura piezoelektrične keramike je temperatura magnetskog prijelaza. Kada piezoelektrična keramika dosegne točku Curiejeve temperature, što će piezoelektrična keramika biti bliža Curievoj temperaturi piezoelektrične keramike, to se više mijenja izvedba piezoelektrične keramike. Stoga, u procesu korištenja piezoelektrične keramike, ona mora biti daleko ispod Curiejeve temperature, a zui ne smije biti viša od polovice Curiejeve temperature. Curiejeva temperaturna točka piezoelektrične keramike različitih materijala je različita. Općenito, točka Curiejeve temperature niskonaponske laminirane piezoelektrične keramike je oko 150-200 °C, a temperaturna točka stanice niskonaponske i visokotemperaturne piezoelektrične keramike je oko 340 °C. Unutrašnja temperatura je oko 215-340 °C.

   
   

4. Koliki je koeficijent toplinskog širenja?
   Koeficijent aksijalne linearne ekspanzije niskotemperaturne laminirane piezoelektrične keramike (u rasponu od -40 ~ 120 °C) je negativnih -5 ppm / °C, a koeficijent aksijalne linearne ekspanzije visokotlačne piezoelektrične keramike je + 2 ppm / °C.

5. Mijenja li se piezoelektrični kapacitet naprezanja?
Kapacitet deformacije e pomak / napon piezoelektrični keramički pretvornik izražava se koeficijentom d33 u tablici parametara materijala. U usporedbi s radom na sobnoj temperaturi, kada se temperatura smanji, kapacitet naprezanja se sukladno tome smanjuje. Pri radu na ultra-niskim temperaturama, piezoelektrični učinak je znatno smanjen. Učinak porasta temperature na d33 ovisi o Curievoj temperaturi korištenog piezoelektričnog keramičkog materijala. Piezoelektrična učinkovitost mekih materijala lagano opada. Kada temperatura poraste na 80 ° C, kada je radni napon 0-150 v, pomak naslagane piezoelektrične keramike PST 150 / 5x 5/20 je oko 19 μm. To je 20 μm. Visokotemperaturni piezoelektrični keramički materijali uglavnom su hs / ht. Kada temperatura poraste na 100 ° C, piezoelektrična učinkovitost se povećava za oko 5%.

6. Što je s radom piezoelektrične keramike u okruženjima visoke temperature?
Mnoge aplikacije mogu raditi u okruženjima visoke temperature. U ovom trenutku standardna piezoelektrična keramika više ne može zadovoljiti potrebe korisnika. Može se odabrati samo visokotemperaturna piezoelektrična keramika s posebnim materijalima. Jezgra može pružiti naslaganu piezoelektričnu keramiku serije NAC 6024 ili serije xmt za mehaničko pakiranje. Sutrašnja visoka temperatura okoline od 200 ℃, a može se koristiti u okolini od 150 ℃.

7. Zahtijeva visoku dinamiku rada piezoelektrične keramike
U nekim primjenama koje zahtijevaju visokofrekventne vibracije, kao što su precizna obrada i aktivna kontrola vibracija, kako kontrolirati porast temperature uzrokovan visokofrekventnim unutarnjim trenjem piezoelektrične keramike? Naša uobičajena metoda uglavnom je sutrašnje vanjsko hlađenje zrakom ili toplinska stabilnost jezgre i odvodi topline. Brzo provođenje topline uređaja smanjuje rizik od oštećenja piezoelektrične keramike uzrokovane visokofrekventnim zagrijavanjem. Sutrašnji odabir toplinskog stabilizatora jezgre može više nego utrostručiti dinamičku snagu piezoelektrične keramike.

8. Može li piezoelektrična keramika izdržati niske temperature?
Jezgra se može isporučiti sa piezoelektrični pločasti kristal za niske temperature od -273 °C sutra. Međutim, ono što trebate znati jest da će piezoelektrični učinak piezoelektrične keramike ispod sobne temperature biti smanjen, a izlaz i pomak piezoelektrične keramike bit će znatno smanjeni. Na niskim temperaturama <260 K, gubitak je oko 0/K u tekućini. Pod dušikom, pomak piezoelektrične keramike je oko 10% sobne temperature.

Piezoelektrična keramička ploča koju obično koristimo je polubipolarna piezoelektrična keramika, odnosno negativni tlak koji piezoelektrična keramika može izdržati je 20% maksimalnog pozitivnog napona. Zbog povećane oštre otpornosti keramičkog materijala na depolarizaciju u okruženju niske temperature, moguće je pokretati piezoelektrični keramički bipolar u okruženju ultra niske temperature, čime se postiže dvostruki pomak. Na primjer, PST 150 smanjuje svoj kapacitet deformacije na 20% sobne temperature pri niskoj temperaturi od 77 K, ali 40% unipolarnog pomaka sobne temperature može se postići bipolarnom metodom. U okolini ultraniskih temperatura potrebno je odabrati žicu od mangana i bakra s nižom toplinskom vodljivošću kako bi okolina niske temperature ostala nepromijenjena.