Penggunaan bahan seramik piezoelektrik suhu tinggi

1) Status penyelidikan bahan seramik piezoelektrik suhu tinggi: SiO2 ialah salah satu bahan piezoelektrik terawal yang digunakan pada peranti. Oleh kerana frekuensi resonan yang stabil dan kestabilan suhu yang baik, ia digunakan secara meluas dalam kawalan pengeluaran dan pengurusan semua sistem komunikasi. Dalam komponen, seperti jam, mikropemproses, dsb. Plumbum bismut sitrat (PN) mempunyai struktur gangsa tungsten, nilai faktor kualiti mekanikal (Qm) yang rendah, nisbah tinggi d33 hingga d31, dan digunakan secara meluas dalam ujian tidak merosakkan (NDT) dan bidang diagnostik perubatan. Litium niobate (LiNbO3) dan litium niobate (LiTaO3) adalah serupa dalam struktur dan prestasi, dan sering dirujuk sebagai kristal yang mempunyai struktur jenis litium niobate. Dengan ciri piezoelektrik yang baik, piroelektrik, ferroelektrik, elektro-optik dan optik tak linear, ia digunakan secara meluas untuk menghasilkan transduser suhu tinggi, penapis, pengesan inframerah piroelektrik, modulator laser dan Pelbagai peranti berfungsi seperti pengganda frekuensi.

2)Seramik piezoelektrik sebenarnya adalah seramik ferroelektrik terpolarisasi dengan kesan piezoelektrik, yang merupakan transduser seramik silinder piezo bahan seramik dengan penukaran bersama tenaga mekanikal dan tenaga elektrik. Menggunakan seramik piezoelektrik untuk menukar daya luaran kepada tenaga elektrik, penyala piezoelektrik, bekalan kuasa sinar-X mudah alih dan peledak peluru boleh dibuat; seramik piezoelektrik boleh digunakan untuk menukar tenaga ultrasonik kepada getaran ultrasonik, yang boleh digunakan untuk mencari kedudukan ikan bawah air. Dan bentuk, ujian tidak merosakkan logam, pembersihan ultrasonik juga boleh dibuat menjadi pelbagai pemotong ultrasonik, peralatan kimpalan dan besi pematerian, pemprosesan plastik dan juga logam. Seramik piezoelektrik sangat sensitif dan boleh menukar getaran mekanikal yang sangat lemah kepada isyarat elektrik. Kepekaan itu juga dapat merasakan gangguan serangga terbang yang mengepakkan sayap mereka lebih dari sepuluh meter. Ia boleh digunakan untuk sistem sonar, pengesanan meteorologi, telemetri alam sekitar, ramalan gempa bumi.

3) Polimer piezoelektrik cakera piezoelektrik transduser seramik dianggap sebagai bahan yang sesuai untuk penderia robotik. Ia mempunyai ciri-ciri rintangan haus, ringan, kepekaan tinggi, impedans akustik rendah, mudah dibaiki pada permukaan yang kompleks, harga rendah dan jalur frekuensi lebar. Penderia yang menggunakan fungsi piezoelektrik termasuk penderia sentuhan, penderia pecutan dan penderia jarak (penderia jarak). Penderia yang menggunakan fungsi piroelektrik termasuk penderia jarak (penderia keselamatan), penderia sentuhan (teredar), penderia pengenalan bahan dan kamera inframerah.

4) Penggunaan bahan komposit gentian piezoelektrik mempunyai pengurangan getaran struktur, bahan komposit gentian piezoelektrik boleh direka bentuk daripada pemacu penderiaan dan digunakan pada pengenalpastian tindak balas frekuensi rasuk. Bahan ini digunakan dalam sistem redaman ekor menegak pesawat untuk menyekat getaran yang dihasilkan semasa penerbangan dan untuk menguji prestasi komposit gentian piezoelektrik dalam kawalan aktif getaran ekor. Keputusan ujian menunjukkan bahawa bahan tersebut mempunyai prestasi penderiaan dan pemanduan yang baik, dan kesan redaman adalah lebih baik daripada transduser seramik piezo.

5) Penggunaan transduser seramik silinder ultrasound dalam teknologi berkuasa sendiri peranti mikroelektronik. Disebabkan oleh ciri penukaran elektromekanikal yang unik bagi bahan piezoelektrik, banyak penuai tenaga menggunakan bahan piezoelektrik (elemen) sebagai penukaran tenaga dan komponen output. Dengan menggabungkan dengan mekanisme bahan lain, bahan piezoelektrik juga boleh menukar bentuk tenaga selain tenaga mekanikal kepada output tenaga elektrik untuk pelbagai bentuk penuaian tenaga. Bahan piezoelektrik dalam struktur fleksibel digunakan secara meluas dalam getaran, pengukuran dan kawalan pada kelajuan yang semakin meningkat kerana sifat uniknya. Pada bahagian penderiaan dan kawalan struktur pintar dengan sistem bahagian kawalan bersepadu, bahan piezoelektrik digunakan. Pemantauan tindak balas yang tepat bagi struktur fleksibel boleh diperolehi dengan mudah, supaya ia boleh dikawal dengan berkesan.

6) Pengubah piezoelektrik ialah peranti elektronik keadaan pepejal berdasarkan kesan piezoelektrik. Ia menggunakan kesan piezoelektrik positif dan kesan piezoelektrik songsang bahan seramik piezoelektrik untuk melengkapkan penukaran bersama antara tenaga mekanikal dan tenaga elektrik, dan merealisasikan penukaran voltan tinggi dan rendah. Salah satu aplikasi pengubah piezoelektrik yang paling tipikal adalah untuk memacu CCFL (lampu pendarfluor katod sejuk). Penukar DC-DC jauh lebih ringan daripada pengubah elektromagnet tradisional, dan ketumpatan dan kecekapan tenaga boleh dipertingkatkan dengan banyak. Pengubah elektrik mempunyai kelebihan ketumpatan kuasa tinggi, pengasingan arus tinggi, gangguan elektromagnet rendah, dan lain-lain, dan boleh menggantikan pengubah elektromagnet dalam beberapa bidang aplikasi. Gunakan sepenuhnya kelebihannya, bukan sahaja dapat merealisasikan pengecilan penukar, tetapi juga menyelesaikan kewujudan dalam elektronik kuasa. Isu gangguan elektromagnet (EMI).

7) Penggerak piezoelektrik ialah peranti yang menggunakan kesan songsang mekanikal untuk membentuk pemacu atau kawalan mekanikal. Memandangkan transduser piezo terpolarisasi ultrasonik mempunyai kelebihan tindak balas pantas, ketepatan tinggi dan anti-gangguan, peranti pemanduan dan kawalan yang dibina oleh badan piezoelektrik mempunyai struktur mudah dan tindak balas yang cepat. Peranti pemanduan dan kawalan piezoelektrik yang telah dibangunkan pada masa ini terutamanya termasuk motor ultrasonik dan precision.etc., dan telah berjaya digunakan dalam banyak bidang seperti pertahanan, bioperubatan dan optoelektronik.

Peranan bahan piezoelektrik dalam sistem bahan pintar, seperti penggerak seramik piezo, yang juga boleh digunakan sebagai penderia dalam sistem dan struktur bahan pintar. Kerana seramik piezoelektrik dan polimer piezoelektrik ialah isyarat elektrik yang boleh diukur untuk tegasan yang dikenakan. Aplikasi penting gentian piezoelektrik ialah pembuatan komposit gentian piezoelektrik (PFC), yang merupakan gabungan penderiaan dan pemanduan. Struktur penyesuaian sistem dan struktur bahan pintar adalah salah satu ciri yang boleh disesuaikan. ia adalah merealisasikan bentuk struktur dan kawalan getaran. Ini penting untuk penerbangan dan kapal angkasa. Komposit gentian piezoelektrik (PFC) menyediakan bahan yang baik untuk struktur penyesuaian. Serta aplikasi pengurangan hingar yang dilembapkan, untuk mencapai pengecilan penderia dan pemacu dan untuk membuat bentuk yang kompleks, adalah wajar untuk menggabungkan teknologi dalam industri semikonduktor, seperti litografi. Untuk menjadikan litografi mudah dilakukan pada elemen cakera piezoelektrik, adalah mungkin untuk memasukkan bahan polimer yang mudah dibaiki dengan sinar ultraungu ke dalam proses tuangan pita seramik, yang boleh digunakan dalam struktur lamina seramik yang disediakan oleh sistem bahan pintar. Gabungan fungsi penderiaan dan pemanduan dengan sistem kawalan boleh digunakan untuk mendepositkan filem seramik silikon bersepadu.

Bahan piezoelektrik telah digunakan secara meluas dalam bidang maklumat, biologi, ketenteraan dan tenaga baharu. Dengan perkembangan sains dan teknologi moden, peningkatan berterusan teknologi bahan piezoelektrik, dipercayai bahawa bahan piezoelektrik akan merebak ke setiap sudut kehidupan seharian manusia. Selain itu, teknologi penyediaan dan pembangunan aplikasi bahan piezoelektrik akan terus menjadi topik yang membimbangkan.