Nuova applicazione di materiali ceramici piezoelettrici

Ceramiche piezoelettriche senza piombo, sebbene le ceramiche piezoelettriche a base di piombo dominino l'applicazione nel campo piezoelettrico. Tuttavia, la ceramica piezoelettrica di base è un materiale dannoso per il corpo umano e per l'ambiente. Tra questi, quelli tossici sono facili da volatilizzare durante la lavorazione e la sinterizzazione, causando danni al corpo umano e all'ambiente. Pertanto, la ricerca di un materiale ceramico piezoelettrico che sia paragonabile alla ceramica piezoelettrica e non contenga piombo è diventata un'urgente necessità nel campo dei materiali elettronici. Attualmente, i centri di ricerca in patria e all'estero si concentrano principalmente su due categorie: contenenti bismuto sensore piezo ceramico e ceramica piezoelettrica senza piombo con struttura in perovskite. La ceramica piezoelettrica stratificata è composta da perovskite bidimensionale e strati disposti alternativamente in modo regolare. La sua speciale struttura a strati determina le seguenti caratteristiche: bassa costante dielettrica, elevata temperatura di curie, elevato coefficiente di accoppiamento elettromeccanico, evidente anisotropia ed elevata resistività. Basso tasso di rottura dielettrica e bassa temperatura di sinterizzazione. Queste caratteristiche determinano che la ceramica piezoelettrica è particolarmente adatta per applicazioni ad alta temperatura e alta frequenza, risolvendo così il difetto di prestazione instabile della ceramica piezoelettrica in condizioni di risonanza ad alta potenza. Tuttavia, i ceramici piezoelettrici stratificati di tantalio presentano i loro svantaggi: uno è che il campo coercitivo è troppo elevato, il che non favorisce la polarizzazione; l'altro è una bassa attività piezoelettrica e una bassa resistività. Per superare questi due difetti, l'uso principale è la polarizzazione ad alta temperatura, poiché il campo coercitivo diminuisce con l'aumentare della temperatura e la modifica del drogaggio. Per ottenere un'alta impedenza, la base è drogata e le densità dei risultati sono sia teoriche che superiori alla resistività. Inoltre, anche la base è stata drogata, risultando in un JG fino a 01 A66. Queste proprietà determinano che le ceramiche piezoelettriche al tantalio sono adatte per sensori, oscillatori e filtri ad alta temperatura. 

Le proprietà della ceramica sono state studiate utilizzando la sinterizzazione a bassa temperatura. I risultati mostrano che tutti i campioni hanno una densità teorica di AD e non viene prodotta alcuna seconda fase; il drogaggio riduce la dimensione del grano e limita la crescita anisotropa; Nella ceramica piezoelettrica senza piombo per strutture di perovskite, ha una dimensione grande per la ceramica piezoelettrica senza piombo ed è adatta per l'uso come driver e dispositivo ad alta potenza. Tuttavia, la bassa temperatura di curie, l'ampio campo coercitivo e la bassa densità relativa della ceramica piezoelettrica ne limitano i requisiti applicativi. Eliminare gradualmente l'uso di piombo e metalli pesanti. Allo stato attuale la preparazione è ancora molto difficile, soprattutto in termini di densità. Il doping può aumentare la densità della sinterizzazione; utilizzando la nano-polvere per produrre nano-polvere mediante macinazione fine e preparando la ceramica piezoelettrica perovskite a densità relativa mediante sinterizzazione della forgiatura, la ceramica piezoelettrica al titanato di sodio e stronzio è anche un punto caldo nella ricerca della ceramica piezoelettrica senza piombo. Avere una struttura di perovskite. Allo stesso modo, anche il titanato di bismuto di sodio ha una bassa attività piezoelettrica e un ampio campo coercitivo. Attualmente, il campo coercitivo del materiale modificato di titanato di sodio e bario viene ridotto principalmente aggiungendo una pluralità di droganti della struttura della perovskite; le ceramiche piezoelettriche sono notevolmente migliorate e il materiale è adatto per la produzione di filtri piezoelettrici e risonatori piezoelettrici, ecc. Da quanto sopra si può vedere che sia le ceramiche piezoelettriche contenenti piombo che le ceramiche piezoelettriche senza piombo vengono principalmente modificate aggiungendo vari droganti nelle condizioni attuali. Pertanto, i materiali ceramici piezoelettrici sono generalmente soluzioni solide ceramiche complesse. La composizione dei materiali multicomponente aggiunge complessità. Ciò comporterà grandi difficoltà nella verifica delle prestazioni dei materiali. Nell'analisi delle prestazioni dei materiali mediante metodi tradizionali, per ottenere l'influenza di un determinato cambiamento di condizione sulle prestazioni, vengono spesso fissate altre condizioni e vengono condotti un gran numero di esperimenti per analizzare le condizioni in esame. La situazione diventa più complicata se si devono studiare gli effetti di diverse altre condizioni sotto una determinata condizione. Utilizzo di reti neurali artificiali per stabilire modelli matematici accurati per prevedere con precisione le prestazioni. Il metodo è accurato! Ancora più importante, la formula di prestazione ottimale può essere preventivata e il suo valore pratico è incommensurabile.