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1)高温圧電セラミック材料の研究状況：SiO2はデバイスに応用された最も初期の圧電材料の一つです。安定した共振周波数と優れた温度安定性により、生産制御やあらゆる通信システムの管理に広く使用されています。時計、マイクロプロセッサなどのコンポーネントに使用されます。クエン酸ビスマス鉛 (PN) は、タングステンブロンズ構造、低い機械的品質係数 (Qm) 値、d33 対 d31 の高い比率を持ち、非破壊検査 (NDT) および医療診断分野で広く使用されています。ニオブ酸リチウム (LiNbO3) とニオブ酸リチウム (LiTaO3) は構造と性能が似ており、ニオブ酸リチウム型構造を持つ結晶と呼ばれることがよくあります。優れた圧電性、焦電性、強誘電性、電気光学および非線形光学特性を備えているため、高温トランスデューサー、フィルター、焦電型赤外線検出器、レーザー変調器、および周波数逓倍器などのさまざまな機能デバイスの製造に広く使用されています。
2) 圧電セラミックは、実際には圧電効果を有する分極した強誘電セラミックであり、機械エネルギーと電気エネルギーの相互変換を伴う圧電セラミック材料の圧電シリンダーセラミックトランスデューサーです。圧電セラミックを使用して外力を電気エネルギーに変換すると、圧電点火装置、移動式 X 線電源、および発射体起爆装置を製造できます。圧電セラミックスを使用すると、超音波エネルギーを超音波振動に変換でき、これを使用して水中の魚の位置を見つけることができます。金属の形状・非破壊検査、超音波洗浄も可能で、各種超音波カッター、溶接装置やはんだごて、プラスチックや金属の加工も可能です。圧電セラミックは非常に敏感で、非常に弱い機械的振動を電気信号に変換できます。その感度は、10メートル以上羽ばたく昆虫の飛翔の乱れさえも感じ取ることができます。ソナーシステム、気象検知、環境テレメトリー、地震予測に使用できます。
3) 圧電ディスクセラミックトランスデューサの圧電ポリマーはロボットセンサーにとって理想的な材料と考えられています。耐摩耗性、軽量、高感度、低音響インピーダンス、複雑な表面への固定が容易、低価格、広い周波数帯域という特徴を持っています。圧電機能を利用したセンサーには、触覚センサー、加速度センサー、近接センサー（距離センサー）などがあります。焦電機能を利用したセンサーには、近接センサー（安全センサー）、接触センサー（分散型）、物質識別センサー、赤外線カメラなどがあります。
4) 圧電繊維複合材料の応用には構造振動の低減があり、圧電繊維複合材料はセンシングドライバーから設計でき、ビームの周波数応答識別に適用できます。この材料は、飛行中に発生する振動を抑制し、尾翼の振動をアクティブに制御する際の圧電繊維複合材料の性能をテストするために、航空機の垂直尾翼の減衰システムに使用されます。テスト結果は、この材料が優れた感知性能と駆動性能を持ち、減衰効果が圧電セラミックトランスデューサよりも優れていることを示しています。
5) マイクロ電子デバイスの自己給電技術における超音波シリンダーセラミックトランスデューサーの応用。圧電材料の独特な電気機械変換特性により、多くのエナジーハーベスターはエネルギー変換および出力コンポーネントとして圧電材料 (素子) を使用します。他の材料機構と組み合わせることで、圧電材料は機械エネルギー以外のエネルギー形態を電気エネルギー出力に変換して、複数の形態のエネルギーハーベスティングを行うこともできます。柔軟な構造の圧電材料は、その独特の特性により、振動、測定、制御に広く使用されており、ますます高速に使用されています。統合された制御側システムを備えたスマート構造のセンシングおよび制御側では、圧電材料が利用されます。フレキシブル構造の正確な応答モニタリングが容易に得られるため、効果的に制御できます。
6) 圧電トランスは、圧電効果に基づく固体電子デバイスです。圧電セラミック材料の正の圧電効果と逆圧電効果を利用して、機械エネルギーと電気エネルギーの相互変換を完了し、高電圧と低電圧の変換を実現します。圧電トランスの最も典型的な用途の 1 つは、CCFL (冷陰極蛍光灯) の駆動です。 DC-DCコンバータは従来の電磁トランスよりもはるかに軽量で、エネルギー密度と効率が大幅に向上します。変圧器は、高電力密度、高電流絶縁、低電磁干渉などの利点があり、一部の応用分野では電磁変圧器を置き換えることができます。その利点を最大限に活かし、コンバータの小型化を実現するだけでなく、パワーエレクトロニクスにおける存在感を解決します。電磁干渉 (EMI) の問題。
7) 圧電アクチュエータは、機械的な逆効果を使用して機械的なドライブまたは制御を形成するデバイスです。超音波分極圧電トランスデューサは高速応答、高精度、耐干渉性などの利点があるため、圧電体で構成された駆動制御装置は構造が簡単で反応が速い。現在開発されている圧電駆動・制御装置は、主に超音波モーターや精密機器などから構成されており、防衛、バイオ医療、オプトエレクトロニクスなど多くの分野で応用され成功しています。
スマートマテリアルシステムにおける圧電材料の役割（圧電セラミックアクチュエータなど）。スマートマテリアルシステムや構造のセンサーとしても使用できます。圧電セラミックと圧電ポリマーは、加えられた応力に対する電気信号を測定できるためです。圧電ファイバーの重要な用途は、感知と駆動を組み合わせた圧電ファイバー複合材 (PFC) の製造です。インテリジェントな材料システムおよび構造の適応構造は、適応可能な機能の 1 つです。それは、構造形状と振動制御の実現です。これは航空や宇宙船にとって極めて重要です。圧電ファイバー複合材 (PFC) は、適応構造に適した材料を提供します。減衰ノイズ低減用途だけでなく、センサーやドライバーの小型化や複雑な形状の実現には、リソグラフィーなどの半導体産業の技術を取り入れることが望まれます。圧電ディスク素子のリソグラフィーを容易にするために、紫外線による修復が容易なポリマー材料をセラミックテープキャスティングプロセスに組み込むことが可能であり、これをスマートマテリアルシステムによって準備されるセラミック積層構造に使用することができます。センシング機能と駆動機能と制御システムの組み合わせを使用して、シリコン集積回路上に電子セラミックフィルムを堆積することができます。
圧電材料は、情報、生物学、軍事、新エネルギー分野で広く使用されています。現代の科学技術の発展、圧電材料技術の継続的な向上により、圧電材料は人々の日常生活の隅々まで普及すると考えられています。さらに、圧電材料の作製技術と応用開発は今後も注目されるテーマです。
