Penerapan sifat elastis dan dielektrik kristal keramik piezoelektrik

    Penerapan sifat elastis dan dielektrik kristal keramik piezoelektrik     

  Keramik piezoelektrik merupakan salah satu jenis bahan keramik PZT fungsional informasi yang dapat mengubah energi mekanik dan energi listrik. Sebagai tambahan sifat kristal cincin piezoceramic , chip keramik piezoelektrik juga memiliki sifat dielektrik dan elastisitas, yang banyak digunakan dalam pencitraan medis, sensor akustik, transduser akustik, motor ultrasonik dan bidang lainnya. Keramik piezoelektrik dibuat dari bahannya di bawah pengaruh tekanan mekanis, yang menyebabkan perpindahan relatif dan polarisasi pusat muatan positif dan negatif internal, dan menyebabkan tanda muatan terikat yang berlawanan pada permukaan kedua ujung bahan, yaitu efek piezoelektrik. Chip keramik piezoelektrik terutama digunakan untuk membuat transduser ultrasonik, transduser akustik bawah air, transduser elektroakustik, filter keramik, transformator chip keramik piezoelektrik, pembeda frekuensi keramik, generator tegangan tinggi, detektor inframerah, perangkat gelombang akustik permukaan, perangkat elektro-optik, perangkat pengapian, giroskop piezoelektrik, dll.    

   
     Perpindahan maksimum PST 1000/35/200 vs45 yang dikemas adalah 260 μm, kekakuan keramik piezo adalah 150 n/μm, dan kekakuan mekanisme eksternal adalah 70 n/μM. Perpindahan yang dihasilkan oleh rumus perhitungan di atas adalah 177 μM. Pada saat ini, gaya dorong efektif mekanisme eksternal keramik piezoelektrik adalah 12450 n. ketika kekakuan mekanisme luar adalah 500 N / μm, perpindahan yang dihasilkan adalah 60 μm, dan gaya dorong efektif adalah 30000 n 。  

    
      Ketika beban luar mengubah gaya mekanik, gaya dorong yang dihasilkan oleh keramik piezoelektrik bergantung pada perpanjangan keramik piezoelektrik. Gambar berikut didasarkan pada nilai perpindahan dan gaya dorong dari keramik piezoelektrik inti masa depan PST 150 / 5x5 / 20 dan PST 150 / 7x7 / 20. Secara kasar dapat memperkirakan variabel bentuk gaya dorong dan perpindahan yang dihasilkan oleh kedua keramik piezoelektrik dengan kekakuan mekanisme yang berbeda.         

   Absis mewakili gaya dorong maksimum transduser ultrasonik piezoelektrik , ordinat mewakili perpindahan keramik piezoelektrik tanpa beban, dan smech mewakili kurva kekakuan mekanisme eksternal. Titik perpotongan antara kurva kekakuan dan kurva perpindahan dorong mekanisme eksternal merupakan parameter kinerja ketika keramik piezoelektrik menahan mekanisme eksternal.      

      Ketika kekakuan mekanisme eksternal sama dengan kekakuan keramik piezo bubuk pzt , perpindahan dan daya dorongnya adalah setengah dari perpindahan besar Zui dan daya dorong besar Zui. Zui memanfaatkan efisiensi energi keramik piezoelektrik dengan baik.       

 
Ketika kekakuan beban luar sama dengan PST 150/5x5/20, maka keramik piezoelektrik dapat menghasilkan perpindahan maksimum 10 μm dan keluaran maksimum 800 n.    

     
   Di bawah struktur mekanis eksternal yang sama, karena PST 150 / 7x7 / 20 memiliki kekakuan yang lebih besar, Zui dapat menghasilkan perpindahan dan keluaran yang lebih besar di bawah tegangan penggerak yang besar.