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2 圧電材料の分類
圧電材料は、水晶、圧電セラミック、圧電ポリマー、および圧電複合材料においていくつかのマイルストーンを経験してきました。圧電材料の主な種類を簡単に紹介します。
1) 圧電セラミック結晶。
圧電結晶は初期の圧電効果に使用される材料で、主に石英結晶 (SiO2)、水溶性圧電結晶 (酒石酸カリウムナトリウム)、ニオブ酸リチウム結晶です。圧電単結晶は性能が安定しているため、コストが高くなります。高精度要件を備えた標準的な機器またはセンサーのみ。圧電セラミック技術の発展により、上記の材料の傾向は徐々に置き換えられてきました。しかし、近年、さまざまな国の学者が新しい結晶性圧電材料の開発に多くの研究を行ってきました。現在、単結晶圧電素子は 圧電セラミックディスクを開発し、そのエネルギー蓄積密度は圧電セラミックスの10倍以上となる130J/kgに達します。 最大2600pc/N、k33が最大0.95の圧電材料の製造プロセスの研究が進められており、量産化に成功すれば、圧電材料のさらなる応用が確実に広がるでしょう。
2) PbTiO3 ベースの圧電材料。
PbTiO3 (PT と呼ばれる) 圧電材料は、高周波および高温圧電セラミック部品の製造に広く使用されています。現在、この材料については、主に PbTiO3 ナノ粉末の調製において、原料の製造、製造方法、製造プロセスなどの研究が行われています。原材料の多様性と製造プロセスの継続的な更新により、PbTiO3 の性能は継続的に向上しています。現在、この材料はトランスデューサー、超音波、工業用非破壊検査に広く使用されています。
3) 圧電セラミックス。
圧電セラミックスは、人工的に製造された多結晶圧電材料です。加工技術の発展により、圧電セラミックスはサブミクロンまで微細化できるようになり、基板の薄型化や微細な圧電セラミックスの出現が可能になりました。この材料はアレイ周波数を高め、アレイ損失を低減しますが、圧電効果の影響も低減します。ナノテクノロジーの発展により、細粒圧電セラミックスの圧電効果が向上し、その圧電効果は粗粒圧電セラミックスの圧電効果に匹敵します。現在、圧電セラミック材料の研究開発は各国の関心を集めています。
3 圧電効果の応用
圧電効果技術は、さまざまなトランスデューサ、アクチュエータ、センサーの製造に広く使用されています。トランスデューサにおける圧電効果の応用の典型的な例は、電気信号の時間遅延の応用です。従来、伝送線路で作製される遅延線は体積が大きく、伝送時の信号損失が大きかった。圧電トランスデューサは固体媒体上の送信トランスデューサと受信トランスデューサに取り付けられ、逆圧電効果によって電気信号が伝達されます。信号は音響信号に変換され、固体媒体内を伝播します。一定の時間が経過すると、音響信号は正の圧電効果を介して受信トランスデューサーによって電気信号に変換され、信号遅延タスクが完了します。固体媒体中の音波の速度は電磁波の速度よりも 5 桁遅いため、信号遅延は小さな固体媒体だけで実現できます。圧電素子を用いた遅延線は、体積が小さく、軽量であり、性能が安定しているなどの特徴があり、製造が比較的容易である。逆圧電効果を利用してさまざまなアクチュエータを作成できます。圧電アクチュエータは、駆動方法の違いにより、剛変位ドライバと共振変位ドライバに分類できます。圧電アクチュエータは伝達機構が不要で、高い変位制御精度を実現します。同時に、応答速度が速く、機械的吻合ギャップがなく、電圧追従変位制御が実現でき、低消費電力でありながら出力が大きい。中国は、圧電超音波モーター、マイクロロボット、小型グリッパーなど、この分野で優れた成果を上げている。圧電効果を利用して、圧電圧力センサー、超音波センサー、圧電加速度センサーなどのさまざまなセンサーを作製できます。
圧電加速度計は、構造が簡単で、小型、軽量、長寿命が特徴です。これらは、航空機、自動車、船舶、橋梁、建物、特に航空の振動や衝撃の測定に広く使用されており、航空宇宙の分野で特別な地位を築いています。圧電センサーは、内部燃焼圧力と真空の測定にも使用でき、軍事産業や生物医学の測定にも使用されます。さらに、圧電測定技術は、圧電ジャイロや圧電流量計などのさまざまな測定器、弁別器、圧電発振器、変圧器、フィルターなどの製造にも使用され、生産、生活、科学研究、国防などの分野で生産されています。 
独特の利点を持つ圧電効果 HIFU セラミックトランスデューサ 技術は、今日の増大するエネルギー需要に広く使用されています。本稿では圧電材料を圧電結晶，PbTiO3圧電材料，圧電セラミックス，高分子複合材料の4つの側面から紹介します。この技術のトランスデューサー、アクチュエーター、センサーへの応用について説明します。圧電技術の発展がより良い明日をもたらすと信じています。工事の品質を確保し、工事中の安全事故の発生を低減します。建設プロセスに新技術を導入すると、建設品質が向上するだけでなく、ライブオンライン試験装置技術の使用など、建設プロセスの安全性も向上します。
4) 建設機械のメンテナンスを強化します。
電力建設機械を長期間使用すると、産業公害や環境汚染の影響を受けます。これらの影響を軽減するには、建設前に適切な準備を行う必要があります。例えば、施工前の絶縁電線の事前腐食処理や汚染防止能力の高いがいしの選定、設備の定期的な保守・メンテナンスなどです。
