Penerapan bahan keramik piezoelektrik suhu tinggi

1)Status penelitian bahan keramik piezoelektrik suhu tinggi: SiO2 adalah salah satu bahan piezoelektrik paling awal yang diterapkan pada perangkat. Karena frekuensi resonansinya yang stabil dan stabilitas suhu yang baik, ini banyak digunakan dalam pengendalian produksi dan manajemen semua sistem komunikasi. Pada komponen seperti jam, mikroprosesor, dll. Timbal bismut sitrat (PN) memiliki struktur perunggu tungsten, nilai faktor kualitas mekanik (Qm) yang rendah, rasio d33 hingga d31 yang tinggi, dan banyak digunakan dalam pengujian non-destruktif (NDT) dan bidang diagnostik medis. Litium niobate (LiNbO3) dan litium niobate (LiTaO3) memiliki struktur dan kinerja yang serupa, dan sering disebut sebagai kristal yang memiliki struktur tipe litium niobate. Dengan sifat piezoelektrik, piroelektrik, feroelektrik, elektro-optik, dan optik nonlinier yang baik, ia banyak digunakan untuk membuat transduser suhu tinggi, filter, detektor inframerah piroelektrik, modulator laser, dan berbagai perangkat fungsional seperti pengganda frekuensi.

2)Keramik piezoelektrik sebenarnya adalah keramik feroelektrik terpolarisasi dengan efek piezoelektrik, yang merupakan transduser keramik silinder piezo bahan keramik piezo dengan konversi energi mekanik dan energi listrik secara timbal balik. Menggunakan keramik piezoelektrik untuk mengubah gaya eksternal menjadi energi listrik, penyala piezoelektrik, catu daya sinar-X bergerak, dan detonator proyektil dapat dibuat; keramik piezoelektrik dapat digunakan untuk mengubah energi ultrasonik menjadi getaran ultrasonik, yang dapat digunakan untuk mengetahui posisi ikan di bawah air. Dan bentuknya, pengujian logam non-destruktif, pembersihan ultrasonik juga dapat dibuat menjadi berbagai pemotong ultrasonik, peralatan las dan besi solder, pengolahan plastik dan bahkan logam. Keramik piezoelektrik sangat sensitif dan dapat mengubah getaran mekanis yang sangat lemah menjadi sinyal listrik. Sensitivitasnya bahkan bisa merasakan gangguan serangga terbang yang mengepakkan sayapnya lebih dari sepuluh meter. Dapat digunakan untuk sistem sonar, deteksi meteorologi, telemetri lingkungan, prediksi gempa.

3) Polimer piezoelektrik transduser keramik cakram piezoelektrik dianggap sebagai bahan ideal untuk sensor robot. Ini memiliki karakteristik ketahanan aus, ringan, sensitivitas tinggi, impedansi akustik rendah, mudah diperbaiki pada permukaan yang kompleks, harga murah, dan pita frekuensi lebar. Sensor yang menggunakan fungsi piezoelektrik antara lain sensor taktil, sensor akselerasi, dan sensor jarak (sensor jarak). Sensor yang menggunakan fungsi piroelektrik antara lain sensor proximity (sensor pengaman), sensor kontak (terdistribusi), sensor identifikasi material, dan kamera infra merah.

4) Penerapan material komposit serat piezoelektrik memiliki pengurangan getaran struktural, material komposit serat piezoelektrik dapat dirancang dari penggerak penginderaan dan diterapkan pada identifikasi respons frekuensi balok. Bahan ini digunakan pada sistem peredaman ekor vertikal pesawat untuk menekan getaran yang dihasilkan selama penerbangan dan untuk menguji kinerja komposit serat piezoelektrik dalam pengendalian aktif getaran ekor. Hasil pengujian menunjukkan bahwa material tersebut memiliki performa penginderaan dan penggerak yang baik, serta efek redaman yang lebih baik dibandingkan transduser keramik piezo.

5) Penerapan transduser keramik silinder ultrasonik dalam teknologi perangkat mikroelektronik mandiri. Karena karakteristik konversi elektromekanis yang unik dari bahan piezoelektrik, banyak pemanen energi menggunakan bahan (elemen) piezoelektrik sebagai komponen konversi energi dan keluaran. Dengan digabungkan dengan mekanisme material lain, material piezoelektrik juga dapat mengubah bentuk energi selain energi mekanik menjadi keluaran energi listrik untuk berbagai bentuk pemanenan energi. Bahan piezoelektrik dalam struktur fleksibel banyak digunakan dalam getaran, pengukuran dan kontrol dengan kecepatan yang meningkat karena sifatnya yang unik. Pada sisi penginderaan dan kontrol struktur cerdas dengan sistem sisi kontrol terintegrasi, material piezoelektrik digunakan. Pemantauan respons yang akurat terhadap struktur fleksibel dapat diperoleh dengan mudah, sehingga dapat dikontrol secara efektif.

6) Trafo piezoelektrik adalah perangkat elektronik solid-state yang didasarkan pada efek piezoelektrik. Ini memanfaatkan efek piezoelektrik positif dan efek piezoelektrik terbalik dari bahan keramik piezoelektrik untuk menyelesaikan konversi timbal balik antara energi mekanik dan energi listrik, dan mewujudkan konversi tegangan tinggi dan rendah. Salah satu aplikasi trafo piezoelektrik yang paling umum adalah untuk menggerakkan CCFL (lampu fluoresen katoda dingin). Konverter DC-DC jauh lebih ringan daripada transformator elektromagnetik tradisional, dan kepadatan energi serta efisiensinya dapat ditingkatkan secara signifikan. Trafo listrik memiliki keunggulan kepadatan daya yang tinggi, isolasi arus yang tinggi, interferensi elektromagnetik yang rendah, dll., dan dapat menggantikan trafo elektromagnetik di beberapa bidang aplikasi. Manfaatkan sepenuhnya kelebihannya, tidak hanya dapat mewujudkan miniaturisasi konverter, tetapi juga mengatasi keberadaan elektronika daya. Masalah interferensi elektromagnetik (EMI).

7) Aktuator piezoelektrik adalah perangkat yang menggunakan efek kebalikan mekanis untuk membentuk penggerak atau kontrol mekanis. Karena transduser piezo terpolarisasi ultrasonik memiliki keunggulan respons cepat, presisi tinggi, dan anti-interferensi, perangkat penggerak dan kontrol yang dibuat oleh badan piezoelektrik memiliki struktur sederhana dan reaksi cepat. Perangkat penggerak dan kontrol piezoelektrik yang telah dikembangkan saat ini terutama mencakup motor ultrasonik dan presisi, dll., dan telah berhasil diterapkan di banyak bidang seperti pertahanan, biomedis, dan optoelektronik.

Peran material piezoelektrik dalam sistem material cerdas, seperti aktuator keramik piezo, yang juga dapat digunakan sebagai sensor dalam sistem dan struktur material cerdas. Karena keramik piezoelektrik dan polimer piezoelektrik merupakan sinyal listrik yang dapat diukur untuk tegangan yang diterapkan. Penerapan penting serat piezoelektrik adalah pembuatan komposit serat piezoelektrik (PFC), yang merupakan kombinasi penginderaan dan penggerak. Struktur adaptif sistem dan struktur material cerdas merupakan salah satu fitur yang dapat diadaptasi. Ini adalah realisasi bentuk struktural dan pengendalian getaran. Ini penting untuk penerbangan dan pesawat ruang angkasa. Komposit serat piezoelektrik (PFC) menyediakan bahan yang baik untuk struktur adaptif. Selain aplikasi pengurangan kebisingan teredam, untuk mencapai miniaturisasi sensor dan driver serta membuat bentuk yang kompleks, diharapkan untuk menggabungkan teknologi dalam industri semikonduktor, seperti litografi. Untuk membuat litografi mudah dilakukan pada elemen cakram piezoelektrik, bahan polimer yang mudah diperbaiki dengan sinar ultraviolet dapat dimasukkan ke dalam proses pengecoran pita keramik, yang dapat digunakan dalam struktur laminasi keramik yang disiapkan oleh sistem material cerdas. Kombinasi fungsi penginderaan dan penggerak dengan sistem kontrol dapat digunakan untuk menyimpan film keramik elektronik pada sirkuit terpadu silikon.

Bahan piezoelektrik telah banyak digunakan dalam bidang informasi, biologi, militer dan energi baru. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi modern, dan terus ditingkatkannya teknologi bahan piezoelektrik, bahan piezoelektrik diyakini akan menyebar ke setiap sudut kehidupan masyarakat sehari-hari. Selain itu, teknologi persiapan dan pengembangan aplikasi bahan piezoelektrik akan terus menjadi topik hangat yang menjadi perhatian.