Jawaban atas beberapa pertanyaan umum tentang keramik piezoelektrik

1)Saya ingin mengaplikasikan lapisan cat pada keramik piezoelektrik saya, ini akan mengurangi perpindahannya.

Jawaban: Bahan tambahan apa pun yang sejajar dengan keramik piezoelektrik akan menambah beban keramik piezoelektrik sehingga menurunkan kinerjanya. Namun, dalam banyak kasus, kekakuan pakaian luar akan lebih rendah dibandingkan kekakuan keramik piezoelektrik, sehingga pengaruhnya kecil (<5%).

2) Dapatkah saya menggunakan minyak untuk mendinginkan keramik piezoelektrik?

Jawaban: Ya. Untuk beberapa aplikasi, panas yang dihasilkan oleh keramik piezoelektrik itu sendiri (self-heating) cukup besar dan dapat didinginkan dengan aliran udara atau aliran minyak. Minyak pendingin harus merupakan minyak dielektrik (minyak isolasi) yang bersih, karena kotoran apa pun dapat menyebabkan reaksi elektrokimia, yang pada akhirnya menyebabkan kerusakan dan kegagalan keramik piezoelektrik. Perhatikan juga bahwa untuk keramik piezoelektrik dengan penampang lebih besar, gradien termal antara permukaan dan bagian dalamnya mungkin besar, sehingga mempertahankan suhu permukaan yang dapat diterima mungkin tidak cukup.

3) Apakah mungkin menerapkan torsi pada keramik piezoelektrik?

Jawaban: Tidak disarankan untuk menerapkan torsi pada keramik piezoelektrik. Saat menerapkan gaya pra-pengetatan pada keramik piezoelektrik melalui mur, harus dipastikan bahwa torsi pra-pengetatan tidak diteruskan ke keramik piezoelektrik. Gaya geser yang lebih besar dari 1 MPa dapat menyebabkan patahnya lapisan perekat antara keramik piezoelektrik.

4) Berapa banyak preload yang dapat saya terapkan pada keramik piezoelektrik?

Jawaban: Kami merekomendasikan keramik piezoelektrik bekerja pada preload 0~80MPa. Desain gaya pramuat harus memastikan bahwa gaya pramuat berada dalam kisaran ini dalam kondisi apa pun. Nilai normalnya adalah 10~20MPa.

5) Dapatkah saya memberikan tekanan negatif pada tumpukan keramik piezoelektrik?

Jawaban: Ya. Perpindahan keramik piezoelektrik dalam kondisi kuasi-statis dapat ditingkatkan dengan menerapkan tekanan negatif tertentu. Namun, untuk menghindari risiko depolarisasi keramik piezoelektrik, medan listrik harus dibatasi, pada suhu kamar dan tanpa beban, tekanan negatif tidak boleh melebihi -0,7kV/mm untuk bahan N51 dan N57, dan -0,25kV/ untuk bahan N59 mm, bahan N46 adalah -1,5kV/mm. Jika suhu tinggi dan beban tinggi, nilai yang disarankan ini harus dikurangi.

1) Saya tidak dapat mengukur nilai frekuensi resonansi pada tabel parameter lembaran lentur keramik piezoelektrik. Apa alasannya?

Jawaban: Frekuensi resonansi yang tercantum pada parameter ditentukan tanpa tambahan massa (kantilever). Pada keadaan tanpa adanya penjepitan maka frekuensi resonansi pertama akan semakin tinggi, sehingga gaya penjepit berpengaruh terhadap frekuensi resonansi. Demikian pula, menambahkan beban (seperti lensa, dll.) ke bagian atas potongan tekuk keramik piezoelektrik akan menurunkan frekuensi resonansi pertama.

2) Bagaimana cara menangani elektroda internal keramik piezoelektrik multilayer yang terbuka?

Jawaban: Untuk keramik piezoelektrik multilapis, jika elektroda internal terbuka, Anda perlu mengurangi tegangan yang diberikan Vmax untuk menghindari busur api. Area yang terbuka harus dilapisi. Demi keamanan, harap ganti dengan keramik piezoelektrik yang baru.

1) Tidak ada keluaran yang disebutkan dalam gunting piezoelektrik. Apa keluarannya?

Jawaban: Untuk stok geser belahan piezoelektrik , karena kekakuannya yang tinggi, sangat sulit untuk mengukur keluarannya. Inilah alasan kami tidak menyebutkannya di tabel parameter. Gaya dapat diperkirakan dengan mengalikan perpindahan bebas dan kekakuan. Nilai kekakuan dapat diperoleh dengan S55E, dan nilai S55E adalah 4.3e-11m^2/N.

2) Dapatkah gunting keramik piezoelektrik digunakan pada frekuensi tinggi?

Jawaban: Karena kekakuannya yang tinggi dan frekuensi resonansinya yang tinggi, pipa silinder piezo

gunting dapat digunakan untuk pengoperasian yang cepat (fast respon). Namun, penggunaan frekuensi tinggi secara terus menerus dapat menimbulkan masalah. Hal ini dikarenakan sifat nonliniernya yang berarti kehilangan yang tinggi (lebih tinggi dari keramik D33), sehingga keramik piezoelektrik sendiri akan menghasilkan panas. Biasanya, bekerja pada 2kHz selama beberapa menit tidak menjadi masalah. Jika frekuensi yang lebih tinggi atau durasi yang lebih lama diperlukan, tegangan operasi yang diberikan harus dikurangi, jika tidak, keramik piezoelektrik akan mengalami depolarisasi secara perlahan (kehilangan polarisasi).

3) Berapa beban awal yang direkomendasikan untuk gunting keramik piezoelektrik?

Jawaban: Tumpukan keramik piezoelektrik D33 biasa perlu diberi tegangan awal bila digunakan pada frekuensi tinggi, karena gaya inersia akan menjadi signifikan dan menimbulkan tegangan tarik di dalam keramik piezoelektrik. Untuk keramik piezoelektrik tipe geser, gaya inersianya adalah gaya geser, sehingga efek beban awal aksial terbatas. Namun dalam beberapa kasus, untuk meningkatkan kekakuan (dengan menekan lapisan lem/garis perekatan) atau untuk menghindari tekukan (jika pusat gravitasi jauh dari ujung tetap), beban awal aksial sangat bermanfaat.

4) Berapa beban aksial maksimum yang dapat diterapkan pada piringan geser keramik piezoelektrik?

Jawaban: Gunting keramik piezoelektrik biasanya diuji pada tekanan 3,5MPa. Keramik piezoelektrik dapat menahan gaya tekan yang lebih tinggi (>50MPa), namun dalam penggunaan sebenarnya, kami merekomendasikan agar beban aksial gunting keramik piezoelektrik tidak melebihi 5MPa. Hal ini karena cacat kecil pada permukaan kontak juga dapat menyebabkan konsentrasi tegangan, sehingga merusak keramik piezoelektrik. Jika diperlukan tekanan tinggi, kami merekomendasikan penggunaan permukaan kontak dengan kerataan yang lebih tinggi (termasuk permukaan kontak antara permukaan pelat geser piezoelektrik dan struktur).

5)Berapa beban geser maksimum yang dapat diterapkan pada geser keramik piezoelektrik?

Jawaban: Ini transduser bola piezoelektrik dapat menahan beban yang sangat tinggi. Faktanya, antarmuka antara keramik pzt dan substrat menentukan beban geser maksimum.

Jika gerak ditransmisikan melalui gesekan, beban maksimum akan bergantung pada tekanan pada permukaan kontak dan koefisien gesekan statis. Misalnya, tekanan 2MPa × 0,2 koefisien gesekan = 0,4MPa, untuk lembaran geser 5×5 mm, beban geser maksimumnya sekitar 10N. Jika digunakan ikatan epoksi, beban geser maksimum akan bergantung pada kekuatan epoksi yang digunakan. Umumnya, resin epoksi dapat digunakan dengan aman pada tegangan geser 5 MPa, dan dapat digunakan pada lembaran geser berukuran 5x5 mm. Beban geser maksimumnya sekitar 125N.