Penggunaan bahan filem nipis piezoelektrik

Filem piezoelektrik digunakan secara meluas kerana prestasinya yang sangat baik. Filem tebal piezoelektrik boleh digunakan untuk mengeluarkan pelbagai peranti mikro, seperti pam mikro, motor ultrasonik, resonator, penderia filem tebal piroelektrik, penggerak filem tebal, pikap tenaga mikro, dsb.

 

1. Hidrofon dan sonar

Hidrofon diafragma tunggal General Electric Company dengan filem piezoelektrik PVD F setebal 2.5 μm sebagai substrat, cakera seramik piezo boleh digunakan dalam transduser perubatan dan NDE, dan boleh digunakan dalam julat 0.5 hingga 50 HZ pencirian dan penentukuran. Disebabkan oleh kestabilan jangka panjang dan kebolehulangan peranti ini, ciri-ciri hidrofon ini telah digunakan untuk membangunkan jenis instrumen multivariat baharu. sistem sonar pengimbasan bawah air terdiri daripada 100 hidrofon substrat PVDF untuk peranti keselamatan/menyelamat dalam air. Peranti ini dihasilkan beberapa tahun lalu. Sistem ini menggunakan mod pasif dengan frekuensi operasi 1 hingga 1 000 HZ. Ia juga boleh beroperasi dalam tiga frekuensi berbeza dalam mod aktif. Ia boleh dikesan dengan sistem ini kapal selam kecil sehingga 3 km jauhnya juga boleh mengesan enjin sehingga 600 m jauhnya, dan sisihan sudut kurang daripada 5'. Model pengiraan hidrofon terkini menunjukkan bahawa jika elemen PVD F direka dengan betul, hidrofon boleh mengesan isyarat melebihi 10 dB dalam demonstrasi sistem.

2. Antifouling

Filem Piezo mempunyai prospek yang sangat luas dalam aplikasi antifouling. Pada masa ini, Institut Penyelidikan Kebangsaan dan Universiti Montrich telah menjalankan penyelidikan mengenai anti-kotoran filem piezoelektrik. Filem piezoelektrik telah terbukti lebih berkesan untuk mengukur getaran polimer dalam cangkerang. Oleh itu, ia boleh digunakan untuk menghalang pendekatan kebanyakan organisma laut yang akan menyebabkan pencemaran kapal. Di samping itu, Institut Penyelidikan Saintifik Delft di Belanda memperluaskan kesimpulan yang diperolehnya kepada struktur logam yang lebih besar, seperti cangkerang kapal dagang . Pada masa yang sama, prinsip yang sama kristal cakera seramik piezo sedang dikaji tentang cara menghasilkan permukaan antibeku pada kapal terbang.

3. Perubatan

Pada masa ini, orang ramai sedang giat mengkaji aplikasi PVDF dalam bidang perubatan. Di banyak negara, ramai bayi meninggal dunia akibat SIDS atau sindrom lain setiap tahun. Untuk mengurangkan kadar kematian mengejut bayi, sekurang-kurangnya tiga syarikat di Belanda, dan Amerika Syarikat mengeluarkan alat pemantau pernafasan. A

Monitor ini meletakkan tikar dengan filem piezoelektrik PVD F di bawah badan bayi untuk terus memantau sedikit getaran yang disebabkan oleh pernafasan dan degupan jantung (terutamanya pada waktu malam), apabila selang pernafasan atau degupan jantung melebihi Pada jangka masa yang telah ditetapkan, katakan 20 saat, ia akan mencetuskan penggera, yang boleh menghalang bayi sesak nafas dan kematian berkesan.

4. Elektrod

Jika permukaan luar elektrod ditutup dengan lapisan polimer piezoelektrik PVDF, ia boleh menukar maklumat seperti getaran, kejutan, tekanan, tekanan dan terikan kepada isyarat elektrik. Untuk jenis elektrod ini, untuk input kuasi statik dari frekuensi rendah ke frekuensi tinggi, outputnya sentiasa boleh mengekalkan ciri frekuensinya, dan output isyarat elektrik mempunyai hubungan linear dengan tekanan yang dikenakan. Pada masa yang sama, elektrod ini juga mempunyai kestabilan suhu yang baik, sesuai untuk pelbagai persekitaran-40 ~ 70 ℃. Julat biasanya dari 0.25 hingga 25 p C/N. Dengan menggulung lembaran piezoelektrik sempit ke dalam bulatan, elektrod piezoelektrik sensitif dengan nilai 40 p C/N boleh diperolehi.

5. Penerbangan dan Navigasi

'Sistem Pemeriksaan Jauh Automatik Mudah Alih' yang dibangunkan oleh Research, disingkatkan sebagai PAR IS, ialah salah satu peranti termaju pertama yang memasuki era komoditi. Sistem ini direka khas untuk pemeriksaan in-situ bagi struktur berlapis kawasan besar atau struktur komposit.

Elemen utama ialah filem piezoelektrik PVDF boleh ubah bentuk 200× 200 mm, yang mengandungi 1024 transduser. Fleksibiliti filem ini sangat baik, dan ia boleh memuatkan sepenuhnya permukaan melengkung dengan jejari kelengkungan 4. Peranti yang disambungkan dengannya juga mempunyai pengawal pegang tangan, pensampel data dan peranti paparan.

Penerima ini mempunyai jumlah nisbah isyarat kepada hingar 100 dB dan frekuensi tengah 2.5 M Hz. Komposit grafit-epoksi pada kapal terbang atau struktur besar pada kapal boleh digunakan untuk ujian yang mudah. Untuk aluminium dan keluli, keputusan yang memuaskan telah diperolehi dalam hal ini. Untuk aplikasi khusus PVD F ini, didapati bahawa filem dengan kekutuban dwipaksi adalah lebih sesuai daripada kekutuban uniaxial.

6. Pemantauan struktur

Filem piezoelektrik PVD F juga mempunyai aplikasi tertentu dalam pemantauan struktur. Kajian sistematik tentang ciri asas struktur pemantauan filem piezoelektrik PVD F telah dijalankan. Ujian tindak balas dinamik dan statik bagi struktur pemantauan filem piezoelektrik PVDF telah dilakukan. Pada masa yang sama, kajian awal mengenai beban impak struktur menggunakan filem piezoelektrik PVDF juga telah dijalankan. .

Sebagai aplikasi daripada transduser cakera piezoelektrik adalah lebih dan lebih luas, ia akan dibangunkan dengan baik pada masa akan datang. Teknologi pembuatan filem nipis piezoelektrik juga akan berkembang ke arah kecekapan tinggi, kos rendah dan kualiti tinggi. Oleh kerana kaedah CVD mempunyai liputan yang lebih baik, ia boleh didepositkan pada lubang dalam, tangga, lekukan atau bentuk tiga dimensi kompleks yang lain.Selain itu, kaedah pemendapan wap kimia juga boleh mengawal nisbah stoikiometri filem yang disediakan dalam julat yang luas, yang sangat menonjol berbanding dengan kaedah lain. Kos dan kos operasi peralatan pemendapan wap kimia adalah agak rendah, dan mempunyai kesesuaian pengeluaran yang baik untuk kedua-duanya, dan mempunyai kesesuaian pengeluaran yang baik untuk kedua-duanya. Oleh itu, pada masa hadapan, penggunaan kaedah CVD untuk penyediaan filem piezoelektrik akan digunakan dengan baik, dan filem piezoelektrik akan digunakan dengan lebih baik.