Aplikasi praktikal bahan seramik piezoelektrik tertentu（2）

          Aplikasi praktikal bahan seramik piezoelektrik tertentu

1) Status penyelidikan bahan 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 frekuensi sistem komunikasi. Dalam komponen lembaran data transduser piezoelektrik , seperti jam, mikropemproses, dll. Bismut sitrat (PN) plumbum 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 sifat piezoelektrik, piroelektrik, ferroelektrik, elektro-optik dan optik tak linear yang baik, ia digunakan secara meluas untuk menghasilkan transduser suhu tinggi, penapis, pengesan inframerah piroelektrik, modulator laser dan Pelbagai peranti berfungsi seperti pengganda frekuensi.

2) Produk seramik piezoelektrik sebenarnya adalah seramik ferroelektrik terpolarisasi dengan kesan piezoelektrik, yang merupakan bahan seramik piezo dengan penukaran tenaga mekanikal dan tenaga elektrik bersama. 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. Ujian tidak merosakkan logam dan pembersihan ultrasonik juga boleh dijadikan pelbagai pemotong ultrasonik, peranti kimpalan dan besi pematerian untuk plastik atau emas.

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

4) Penggunaan bahan komposit piezoelektrik dalam pengurangan getaran struktur, bahan komposit 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 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 seramik piezoelektrik.

5) Aplikasi bahan piezoelektrik mempunyai teknologi kuasa diri peranti mikroelektronik. Disebabkan oleh ciri penukaran elektromekanikal yang unik bagi bahan piezoelektrik, banyak penuai tenaga menggunakan bahan elemen piezoelektrik sebagai penukaran tenaga dan komponen output. Dengan menggabungkan dengan kesan seramik piezoelektrik , 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 sensor getaran, ia adalah kawalan pengukuran pada kelajuan yang semakin meningkat kerana sifat uniknya. Di bahagian kawalan struktur pintar dengan sistem 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. Menggunakan sepenuhnya kelebihannya, yang bukan sahaja dapat merealisasikan pengecilan penukar, tetapi juga menyelesaikan kewujudan dalam masalah elektronik kuasa dan gangguan elektromagnet (EMI).

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

8) Peranan bahan seramik 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 menghasilkan 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. Perubahan dalam persekitaran adalah merealisasikan bentuk struktur dan kawalan getaran. Ini penting untuk penerbangan dan kapal angkasa. Komposit seramik piezoelektrik (PFC) menyediakan bahan yang baik untuk struktur penyesuaian. Serta aplikasi pengurangan hingar lembap, untuk mencapai pengecilan penderia dan pemacu untuk membuat bentuk yang kompleks, adalah wajar untuk menggabungkan teknologi dalam industri semikonduktor, seperti litografi. Untuk menjadikan litografi mudah untuk melakukan seramik piezo, adalah mungkin untuk memasukkan bahan polimer yang mudah dibaiki oleh sinar ultraviolet ke dalam proses penuangan unsur seramik piezoelektrik , yang boleh digunakan dalam struktur seramik piezo yang disediakan oleh sistem bahan pintar. Gabungan fungsi penderiaan dan pemanduan dengan sistem kawalan boleh digunakan untuk mendepositkan filem seramik piezo elektronik pada litar bersepadu silikon.Bahan piezoelektrik telah digunakan secara meluas dalam bidang maklumat, biologi, ketenteraan dan tenaga baharu. Dengan perkembangan sains dan teknologi moden, ia adalah peningkatan berterusan teknologi bahan piezoelektrik, dipercayai bahawa bahan piezoelektrik akan merebak ke setiap sudut kehidupan seharian rakyat. Selain itu, teknologi penyediaan dan pembangunan aplikasi bahan piezoelektrik akan terus menjadi topik yang membimbangkan.