Invloed van hoge en lage temperaturen op piëzo-elektrische keramiek

Wanneer klanten informeren naar de gebruikstemperatuur van piëzo-elektrische keramiek, komen we vaak verschillende problemen tegen. Is piëzo-elektrische keramiek bestand tegen hoge temperaturen? Kan milieukeramiek op lage temperatuur worden gebruikt? Heeft temperatuur een groot effect op piëzo-elektrische keramiek? Laten we het vandaag hebben over het effect van temperatuur op piëzo-elektrische keramiek.

De prestaties van piëzo-transducermateriaal is afhankelijk van de temperatuur. Veranderingen in temperatuur zullen de prestaties van piëzo-elektrische keramiek aanzienlijk veranderen. De capaciteit en de verliesfactor zullen bijvoorbeeld toenemen bij toenemende temperatuur, terwijl een te hoge temperatuur de prestaties en levensduur zal verminderen. Daarom is temperatuur een zeer belangrijke factor die de experimentele resultaten beïnvloedt. Het wordt aanbevolen dat gebruikers tijdens het experiment in verschillende toepassingsomgevingen rekening houden met de temperatuurfactor.

Een temperatuurstijging zal een significante verandering in de diëlektrische constante van het piëzo-elektrische keramiek veroorzaken, dat wil zeggen dat de capaciteit van het piëzo-elektrische keramiek zal veranderen, en de capaciteit van het piëzo-elektrische keramiek zal met ongeveer 40% toenemen van kamertemperatuur tot 80 ° C.

1. Toepassingstemperatuurbereik van piëzo-elektrische keramiek?
   Dit is afhankelijk van de Curietemperatuur van het piëzo-elektrische keramische materiaal. De stapelbare piëzo-elektrische keramische PST 150-serie die we meestal gebruiken, heeft een Curie-temperatuur van 155 ° C. De aanbevolen veilige gebruikstemperatuur is -25 tot 80 ° C. Voor hoogspanning piëzo-elektrische keramische hs / ht-materialen is de Curie-temperatuur 340 ° C. De aanbevolen veilige gebruikstemperatuur is ongeveer 175 ° C. De piëzo-elektrische keramiek met lage en hoge temperatuur is bestand tegen temperaturen van 200 ° C.

   
   

2. 
   Opslagtemperatuurbereik van piëzo-elektrische keramiek?
   De aanbevolen bewaartemperatuur is -5 tot 40°C en de relatieve luchtvochtigheid is minder dan 40%. Selectie van dynamische bedieningscontroller: Wanneer het piëzo-elektrische keramiek dynamisch wordt bediend, wordt als gevolg van de interne wrijving tijdens het uitzetten en samentrekken van het piëzo-elektrische keramiek ongeveer 5-20% van het aandrijfvermogen omgezet in de warmte die wordt gegenereerd door het piëzo-elektrische keramiek. Wanneer piëzo-elektrische keramiek dynamisch werkt, wordt warmte gegenereerd en stijgt de temperatuur. Op dit moment zal de elektrostatische capaciteit van het piëzo-elektrische keramiek dienovereenkomstig toenemen. Daarom kunt u bij het selecteren van een bijpassende controller niet eenvoudigweg de vereiste stroom berekenen op basis van de capaciteit gemeten bij kamertemperatuur in de parametertabel.

   
   

3. Curietemperatuur
   De Curietemperatuur van het piëzo-elektrische keramiek is de temperatuur van de magnetische overgang. Wanneer het piëzo-elektrische keramiek het Curie-temperatuurpunt bereikt, zal hoe dichter het piëzo-elektrische keramiek bij de Curie-temperatuur van het piëzo-elektrische keramiek zal zijn, hoe meer de prestaties van het piëzo-elektrische keramiek veranderen. Daarom moet deze bij het gebruik van piëzo-elektrische keramiek ver onder de Curietemperatuur liggen, en zui mag niet hoger zijn dan de helft van de Curietemperatuur. Het Curie-temperatuurpunt van piëzo-elektrische keramiek van verschillende materialen is anders. Over het algemeen is het Curie-temperatuurpunt van laagspanningsgelamineerd piëzo-elektrisch keramiek ongeveer 150-200 ° C, en het stationtemperatuurpunt van laagspannings- en hoge-temperatuur-piëzo-elektrisch keramiek ongeveer 340 ° C. De temperatuur binnenin is ongeveer 215-340 ° C.

   
   

4. Wat is de thermische uitzettingscoëfficiënt?
   De axiale lineaire uitzettingscoëfficiënt van gelamineerd meegestookt piëzo-elektrisch keramiek bij lage temperatuur (in het bereik van -40 ~ 120 ° C) is negatief -5 ppm / ° C, en de axiale lineaire uitzettingscoëfficiënt van piëzo-elektrische hogedrukkeramiek is + 2 ppm / ° C.

5. Verandert de piëzo-elektrische spanningscapaciteit?
De rekcapaciteit e verplaatsing / spanning van piëzo-elektrische keramische transducer wordt uitgedrukt door de d33-coëfficiënt in de materiaalparametertabel. Vergeleken met gebruik bij kamertemperatuur neemt de rekcapaciteit overeenkomstig af als de temperatuur daalt. Bij het werken bij ultralage temperaturen wordt het piëzo-elektrische effect sterk verminderd. Het effect van temperatuurstijging op d33 hangt af van de Curietemperatuur van het gebruikte piëzo-elektrische keramische materiaal. Het piëzo-elektrische rendement van zachte materialen neemt licht af. Wanneer de temperatuur stijgt tot 80 ° C, wanneer de werkspanning 0-150 V is, is de verplaatsing van de gestapelde piëzo-elektrische keramische PST 150 / 5x 5/20 ongeveer 19 μm. Het is 20 µm. Piëzo-elektrische keramische materialen voor hoge temperaturen zijn voornamelijk hs / ht. Wanneer de temperatuur stijgt tot 100 ° C, neemt het piëzo-elektrische rendement met ongeveer 5% toe.

6. Hoe zit het met het gebruik van piëzo-elektrische keramiek in omgevingen met hoge temperaturen?
Veel toepassingen kunnen werken in omgevingen met hoge temperaturen. Op dit moment kan standaard piëzo-elektrische keramiek niet langer voldoen aan de behoeften van gebruikers. Alleen piëzo-elektrisch keramiek voor hoge temperaturen en speciale materialen kan worden geselecteerd. De kern kan gestapelde piëzo-elektrische keramiek uit de NAC 6024-serie of xmt-serie mechanische verpakking bieden. Morgen hoge temperatuur 200 ℃ omgeving, en kan worden gebruikt in 150 ℃ omgeving.

7. Vereist een hoge dynamische werking van piëzo-elektrische keramiek.
Hoe kan in sommige toepassingen die hoogfrequente trillingen vereisen, zoals precisiebewerking en actieve trillingscontrole, de temperatuurstijging worden geregeld die wordt veroorzaakt door hoogfrequente interne wrijving van piëzo-elektrische keramiek? Onze gebruikelijke methode is vooral de externe luchtkoeling van morgen of de thermische stabiliteit van de kern en koellichamen. De snelle warmtegeleiding van het apparaat vermindert het risico op schade aan piëzo-elektrische keramiek veroorzaakt door hoogfrequente verwarming. Als u morgen een thermische kernstabilisator kiest, kan de dynamische kracht van piëzo-elektrische keramiek meer dan verdrievoudigen.

8. Kan piëzo-elektrische keramiek bestand zijn tegen lage temperaturen?
De kern kan worden meegeleverd piëzo-elektrisch plaatkristal voor lage temperaturen van -273°C morgen. Wat u echter moet weten, is dat het piëzo-elektrische effect van piëzo-elektrische keramiek onder kamertemperatuur zal worden verminderd, en dat de output en verplaatsing van piëzo-elektrische keramiek aanzienlijk zal worden verminderd. Bij lage temperatuur <260 K is het verlies in vloeistof ongeveer 0 / K. Onder stikstof bedraagt ​​de verplaatsing van piëzo-elektrische keramiek ongeveer 10% van de kamertemperatuur.

De piëzo-elektrische keramische plaat die we gewoonlijk gebruiken is een semi-bipolaire piëzo-elektrische keramiek, dat wil zeggen dat de negatieve druk die de piëzo-elektrische keramiek kan weerstaan ​​20% van de maximale positieve spanning is. Vanwege de scherpe weerstand van het keramische materiaal tegen depolarisatie in een omgeving met lage temperaturen is het mogelijk om een ​​piëzo-elektrische keramische bipolaire aan te drijven in een omgeving met ultra-lage temperaturen, waardoor dubbele verplaatsing wordt bereikt. PST 150 vermindert bijvoorbeeld zijn rekcapaciteit tot 20% van de kamertemperatuur bij een lage temperatuur van 77K, maar 40% van de unipolaire verplaatsing bij kamertemperatuur kan worden verkregen door de bipolaire methode. In de omgeving met ultralage temperaturen is het noodzakelijk om een ​​mangaankoperdraad met een lagere thermische geleidbaarheid te kiezen om de omgeving met lage temperaturen onaangetast te houden.