Pengaruh temperatur tinggi dan temperatur rendah pada keramik piezoelektrik

Ketika pelanggan menanyakan suhu penggunaan keramik piezoelektrik, kami sering menemui berbagai masalah. Bisakah keramik piezoelektrik tahan terhadap suhu tinggi? Bisakah keramik lingkungan bersuhu rendah digunakan? Apakah suhu berpengaruh besar pada keramik piezoelektrik? Hari ini, mari kita bicara tentang pengaruh suhu pada keramik piezoelektrik.

Kinerja dari bahan transduser piezo tergantung pada suhu. Perubahan suhu akan sangat mengubah kinerja keramik piezoelektrik. Misalnya, faktor kapasitansi dan kerugian akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu, sedangkan suhu yang berlebihan akan mengurangi kinerja dan masa pakai. Oleh karena itu, suhu merupakan faktor yang sangat penting yang mempengaruhi hasil percobaan. Disarankan agar pengguna mempertimbangkan faktor suhu selama percobaan di lingkungan aplikasi yang berbeda.

Peningkatan suhu akan menyebabkan perubahan yang signifikan pada konstanta dielektrik keramik piezoelektrik, yaitu kapasitansi keramik piezoelektrik akan berubah, dan kapasitansi keramik piezoelektrik akan meningkat sekitar 40% dari suhu kamar hingga 80°C.

1. Kisaran suhu aplikasi keramik piezoelektrik?
   Hal ini tergantung pada suhu Curie bahan keramik piezoelektrik. Keramik piezoelektrik susun seri PST 150 yang biasa kami gunakan memiliki suhu Curie 155 °C. Suhu penggunaan aman yang disarankan adalah -25 hingga 80 °C. Untuk bahan hs/ht keramik piezoelektrik tegangan tinggi, suhu Curie adalah 340 °C.

   
   

2. 
   Kisaran suhu penyimpanan keramik piezoelektrik?
   Suhu penyimpanan yang disarankan adalah -5 hingga 40 ° C dan kelembaban relatif kurang dari 40%. Pemilihan pengontrol operasi dinamis: Ketika keramik piezoelektrik dioperasikan secara dinamis, akibat gesekan internal selama pemuaian dan kontraksi keramik piezoelektrik, sekitar 5-20% tenaga penggerak diubah menjadi panas yang dihasilkan oleh keramik piezoelektrik. Ketika keramik piezoelektrik bekerja secara dinamis, panas dihasilkan dan suhu meningkat. Pada saat ini, kapasitas elektrostatik keramik piezoelektrik akan meningkat. Oleh karena itu, ketika memilih pengontrol yang cocok, Anda tidak bisa begitu saja menghitung arus yang dibutuhkan berdasarkan kapasitansi yang diukur pada suhu kamar di tabel parameter.

   
   

3. Suhu Curie
   Suhu Curie keramik piezoelektrik adalah suhu transisi magnetik. Ketika keramik piezoelektrik mencapai titik suhu Curie, semakin dekat keramik piezoelektrik dengan suhu Curie keramik piezoelektrik, maka kinerja keramik piezoelektrik akan semakin berubah. Oleh karena itu, dalam proses penggunaan keramik piezoelektrik harus jauh di bawah suhu Curie, dan tidak boleh lebih tinggi dari setengah suhu Curie. Titik suhu Curie keramik piezoelektrik dari bahan yang berbeda berbeda-beda. Umumnya titik suhu Curie keramik piezoelektrik laminasi tegangan rendah adalah sekitar 150-200 °C, dan titik suhu stasiun keramik piezoelektrik tegangan rendah dan suhu tinggi adalah sekitar 340 °C. Suhu di dalamnya sekitar 215-340 °C.

   
   

4. Berapakah koefisien muai panasnya?
   Koefisien ekspansi linier aksial keramik piezoelektrik laminasi suhu rendah (dalam kisaran -40 ~ 120 ° C) adalah negatif-5 ppm / ° C, dan koefisien ekspansi linier aksial keramik piezoelektrik tekanan tinggi adalah + 2 ppm / ° C.

5.Apakah kapasitas regangan piezoelektrik berubah?
Kapasitas regangan e perpindahan / tegangan transduser keramik piezoelektrik dinyatakan dengan koefisien d33 pada tabel parameter material. Dibandingkan dengan pengoperasian suhu ruangan, ketika suhu menurun, kapasitas regangan juga menurun. Saat bekerja pada suhu sangat rendah, efek piezoelektrik sangat berkurang. Pengaruh kenaikan suhu pada d33 tergantung pada suhu Curie bahan keramik piezoelektrik yang digunakan. Efisiensi piezoelektrik bahan lunak sedikit menurun. Ketika suhu naik hingga 80 ° C, ketika tegangan kerja 0-150 v, perpindahan tumpukan keramik piezoelektrik PST 150 / 5x 5/20 adalah sekitar 19 μm. Ini adalah 20 mikron. Bahan keramik piezoelektrik suhu tinggi terutama hs / ht. Ketika suhu naik hingga 100 °C, efisiensi piezoelektrik meningkat sekitar 5%.

6. Bagaimana dengan mengoperasikan keramik piezoelektrik di lingkungan bersuhu tinggi?
Banyak aplikasi dapat beroperasi di lingkungan bersuhu tinggi. Saat ini keramik piezoelektrik standar sudah tidak dapat lagi memenuhi kebutuhan pengguna. Hanya keramik piezoelektrik suhu tinggi dengan bahan khusus yang dapat dipilih. Inti dapat menyediakan keramik piezoelektrik kemasan mekanis seri NAC 6024 atau seri xmt yang ditumpuk. Lingkungan bersuhu tinggi besok 200 ℃, dan dapat digunakan di lingkungan 150 ℃.

7. Membutuhkan pengoperasian keramik piezoelektrik yang sangat dinamis.
Dalam beberapa aplikasi yang memerlukan getaran frekuensi tinggi, seperti pemesinan presisi dan kontrol getaran aktif, bagaimana cara mengontrol kenaikan suhu yang disebabkan oleh gesekan internal frekuensi tinggi pada keramik piezoelektrik? Metode yang biasa kami gunakan terutama adalah pendinginan udara eksternal di masa depan atau stabilitas termal inti dan heat sink. Konduksi panas yang cepat dari perangkat ini mengurangi risiko kerusakan pada keramik piezoelektrik yang disebabkan oleh pemanasan frekuensi tinggi. Memilih penstabil termal inti di masa depan dapat melipatgandakan kekuatan dinamis keramik piezoelektrik.

8. Dapatkah keramik piezoelektrik menahan suhu rendah?
Inti dapat disuplai dengan pelat kristal piezoelektrik untuk suhu rendah -273°C besok. Namun yang perlu Anda ketahui adalah efek piezoelektrik keramik piezoelektrik di bawah suhu ruangan akan berkurang, dan output serta perpindahan keramik piezoelektrik akan sangat berkurang. Pada suhu rendah <260 K, kehilangan cairan sekitar 0/K. Di bawah nitrogen, perpindahan keramik piezoelektrik sekitar 10% dari suhu kamar.

Lembaran keramik piezoelektrik yang biasa kami gunakan adalah keramik piezoelektrik semi bipolar, yaitu tekanan negatif yang dapat ditahan oleh keramik piezoelektrik adalah 20% dari tegangan positif maksimum. Karena ketahanan tajam bahan keramik terhadap depolarisasi di lingkungan bersuhu rendah Meningkat, dimungkinkan untuk menggerakkan bipolar keramik piezoelektrik di lingkungan bersuhu sangat rendah, sehingga mencapai perpindahan ganda. Misalnya, PST 150 mengurangi kapasitas regangannya hingga 20% suhu ruangan pada suhu rendah 77k, namun 40% perpindahan unipolar suhu ruangan dapat diperoleh dengan metode bipolar. Di lingkungan bersuhu sangat rendah, penting untuk memilih kawat tembaga mangan dengan konduktivitas termal yang lebih rendah agar lingkungan bersuhu rendah tidak terpengaruh.