Toepassing van piëzo-elektrische keramische materialen op hoge temperatuur

1) Onderzoeksstatus van piëzo-elektrische keramische materialen op hoge temperatuur: SiO2 is een van de eerste piëzo-elektrische materialen die op apparaten worden toegepast. Vanwege de stabiele resonantiefrequentie en goede temperatuurstabiliteit wordt het veel gebruikt bij de productiecontrole en het beheer van alle communicatiesystemen. In componenten, zoals klokken, microprocessors, enz. Loodbismutcitraat (PN) heeft een wolfraambronsstructuur, een lage mechanische kwaliteitsfactor (Qm), een hoge verhouding van d33 tot d31, en wordt veel gebruikt in niet-destructief onderzoek (NDT) en medische diagnostische velden. Lithiumniobaat (LiNbO3) en lithiumniobaat (LiTaO3) zijn qua structuur en prestatie vergelijkbaar en worden vaak kristallen genoemd met een structuur van het lithiumniobaattype. Met goede piëzo-elektriciteit, pyro-elektriciteit, ferro-elektriciteit, elektro-optische en niet-lineaire optische eigenschappen, wordt het veel gebruikt voor het vervaardigen van transducers voor hoge temperaturen, filters, pyro-elektrische infrarooddetectoren, lasermodulatoren en een verscheidenheid aan functionele apparaten zoals frequentievermenigvuldigers.

2) Piëzo-elektrische keramiek is eigenlijk een gepolariseerde ferro-elektrische keramiek met piëzo-elektrisch effect, een piëzo-keramisch materiaal, piëzo-cilinder keramische transducer met wederzijdse conversie van mechanische energie en elektrische energie. Door piëzo-elektrische keramiek te gebruiken om externe krachten in elektrische energie om te zetten, kunnen piëzo-elektrische ontstekers, mobiele röntgenvoedingen en projectielontstekers worden vervaardigd; piëzo-elektrische keramiek kan worden gebruikt om ultrasone energie om te zetten in ultrasone trillingen, die kunnen worden gebruikt om de positie van onderwatervissen te vinden. En vorm, niet-destructief testen van metaal, ultrasoon reinigen kan ook worden toegepast in een verscheidenheid aan ultrasone messen, lasapparatuur en soldeerbout, verwerking van kunststoffen en zelfs metaal. Piëzo-elektrische keramiek is zeer gevoelig en kan extreem zwakke mechanische trillingen omzetten in elektrische signalen. De gevoeligheid kan zelfs de verstoring waarnemen van de vliegende insecten die meer dan tien meter met hun vleugels klapperen. Het kan worden gebruikt voor sonarsystemen, meteorologische detectie, omgevingstelemetrie en aardbevingsvoorspelling.

3) Piëzo-elektrische polymeren van piëzo-elektrische schijven, keramische transducers worden beschouwd als ideale materialen voor robotsensoren. Het heeft de kenmerken van slijtvastheid, lichtgewicht, hoge gevoeligheid, lage akoestische impedantie, eenvoudig te bevestigen op complexe oppervlakken, lage prijs en brede frequentieband. Sensoren die piëzo-elektrische functies gebruiken, zijn onder meer tactiele sensoren, versnellingssensoren en nabijheidssensoren (afstandssensoren). Sensoren die pyro-elektrische functies gebruiken, zijn onder meer nabijheidssensoren (veiligheidssensoren), contactsensoren (gedistribueerd), materiaalidentificatiesensoren en infraroodcamera's.

4) De toepassing van piëzo-elektrische vezelcomposietmaterialen heeft structurele trillingsreductie, piëzo-elektrische vezelcomposietmaterialen kunnen worden ontworpen vanuit de sensordriver en toegepast op de frequentieresponsidentificatie van de straal. Dit materiaal wordt gebruikt in het dempingssysteem van de verticale staart van het vliegtuig om de tijdens de vlucht gegenereerde trillingen te onderdrukken en om de prestaties van het piëzo-elektrische vezelcomposiet bij de actieve controle van de staarttrilling te testen. De testresultaten tonen aan dat het materiaal goede detectie- en aandrijfprestaties heeft en dat het dempende effect beter is dan dat van piëzo-keramische transducers.

5) Toepassing van een keramische transducer met ultrasone cilinder in de zelfaangedreven technologie van micro-elektronische apparaten. Vanwege de unieke elektromechanische conversie-eigenschappen van piëzo-elektrische materialen, gebruiken veel energieoogsters piëzo-elektrische materialen (elementen) als componenten voor energieconversie en -uitvoer. Door te combineren met andere materiaalmechanismen kunnen piëzo-elektrische materialen ook andere energievormen dan mechanische energie omzetten in elektrische energie voor meerdere vormen van energieoogst. Piëzo-elektrische materialen in flexibele constructies worden vanwege hun unieke eigenschappen steeds vaker gebruikt in trillingen, metingen en controles. Aan de detectie- en besturingskant van slimme constructies met een geïntegreerd besturingssysteem worden piëzo-elektrische materialen gebruikt. De nauwkeurige responsmonitoring van de flexibele structuur kan eenvoudig worden verkregen, zodat deze effectief kan worden gecontroleerd.

6) Piëzo-elektrische transformator is een elektronisch apparaat in vaste toestand gebaseerd op een piëzo-elektrisch effect. Het maakt gebruik van het positieve piëzo-elektrische effect en het omgekeerde piëzo-elektrische effect van piëzo-elektrisch keramisch materiaal om de wederzijdse conversie tussen mechanische energie en elektrische energie te voltooien en de hoog- en laagspanningsomzetting te realiseren. Een van de meest typische toepassingen van piëzo-elektrische transformatoren is het aandrijven van CCFL (koude kathode fluorescentielamp). De DC-DC-omzetter is veel lichter dan de traditionele elektromagnetische transformator en de energiedichtheid en efficiëntie kunnen aanzienlijk worden verbeterd. De elektrische transformator heeft de voordelen van een hoge vermogensdichtheid, hoge stroomisolatie, lage elektromagnetische interferentie, enz., En kan in sommige toepassingsgebieden de elektromagnetische transformator vervangen. Maak volledig gebruik van de voordelen ervan, kan niet alleen de miniaturisatie van de omzetter realiseren, maar ook het bestaan ​​in de vermogenselektronica oplossen. Problemen met elektromagnetische interferentie (EMI).

7) Piëzo-elektrische actuatoren zijn apparaten die mechanische inverse effecten gebruiken om mechanische aandrijvingen of bedieningselementen te vormen. Omdat de ultrasone gepolariseerde piëzo-transducers de voordelen hebben van een snelle respons, hoge precisie en anti-interferentie, heeft het door het piëzo-elektrische lichaam geconstrueerde aandrijf- en besturingsapparaat een eenvoudige structuur en een snelle reactie. De piëzo-elektrische aandrijf- en besturingsinrichting die momenteel is ontwikkeld, omvat voornamelijk een ultrasone motor en een precisiemotor, enz., en is met succes toegepast op vele gebieden, zoals defensie, biogeneeskunde en opto-elektronica.

De rol van piëzo-elektrische materialen in slimme materiaalsystemen, zoals piëzo-keramische actuatoren, die ook kunnen worden gebruikt als sensoren in slimme materiaalsystemen en -structuren. Omdat piëzo-elektrische keramiek en piëzo-elektrische polymeren meetbare elektrische signalen zijn voor uitgeoefende spanningen. Een belangrijke toepassing van piëzo-elektrische vezels is de vervaardiging van piëzo-elektrische vezelcomposieten (PFC's), die een combinatie zijn van detectie en aansturing. De adaptieve structuur van intelligente materiaalsystemen en structuren is een van de kenmerken die kunnen worden aangepast. Het is de realisatie van structurele vorm- en trillingscontrole. Dit is van cruciaal belang voor de lucht- en ruimtevaart. Piëzo-elektrische vezelcomposieten (PFC) vormen een goed materiaal voor adaptieve structuren. Om miniaturisatie van sensoren en drivers te bereiken en complexe vormen te maken, is het naast gedempte ruisonderdrukkingstoepassingen wenselijk om technologieën in de halfgeleiderindustrie te integreren, zoals lithografie. Om de lithografie eenvoudig uit te voeren op piëzo-elektrische schijfelementen, is het mogelijk om een ​​polymeermateriaal dat gemakkelijk te repareren is met ultraviolette straling op te nemen in een gietproces van keramische tape, dat kan worden gebruikt in een keramische laminaatstructuur die is vervaardigd door een slim materiaalsysteem. De combinatie van detectie- en aandrijffuncties met het besturingssysteem kan worden gebruikt om een ​​elektronische keramische film op een geïntegreerd siliciumcircuit af te zetten.

Piëzo-elektrische materialen worden op grote schaal gebruikt in de informatie-, biologie-, militaire en nieuwe energievelden. Met de ontwikkeling van moderne wetenschap en technologie, de voortdurende verbetering van de piëzo-elektrische materiaaltechnologie, wordt aangenomen dat piëzo-elektrische materialen zich naar alle uithoeken van het dagelijks leven van mensen zullen verspreiden. Bovendien zullen de voorbereidingstechnologie en de toepassingsontwikkeling van piëzo-elektrische materialen een actueel onderwerp van zorg blijven.