Piëzo-elektrische eigenschappen van gewone piëzo-elektrische keramiek en piëzo-elektrische materialen

 

Piëzo-elektrische keramiek is kunstmatige polykristallijne piëzo-elektrische materialen. De kristalkorrels in het materiaal hebben veel spontaan gepolariseerde elektrische domeinen, die een bepaalde polarisatierichting hebben, waardoor er een elektrisch veld ontstaat. Als er geen extern elektrisch veld is, zijn de elektrische domeinen willekeurig verdeeld in het kristal, worden hun respectieve polarisatie-effecten opgeheven en is de interne polarisatie van het piëzo-elektrische keramiek nul. Daarom is het originele piëzo-elektrische keramiek neutraal en heeft het geen piëzo-elektrische eigenschappen.

 

Wanneer een extern elektrisch veld op het keramiek wordt aangelegd, wordt de polarisatierichting van de elektrische domeinen geroteerd en heeft deze de neiging te worden gerangschikt in overeenstemming met de richting van het externe elektrische veld, zodat het materiaal gepolariseerd is. Hoe sterker het externe elektrische veld, des te nauwkeuriger worden elektrische domeinen in de richting van het externe elektrische veld gedraaid. Laat de intensiteit van het externe elektrische veld groot genoeg zijn om de polarisatie van het materiaal te verzadigen, dat wil zeggen, wanneer de polarisatierichting van het elektrische domein netjes consistent is met de richting van het externe elektrische veld, wanneer het externe elektrische veld wordt verwijderd, verandert de polarisatierichting van het elektrische domein feitelijk, dat wil zeggen de resterende pool. Wanneer de sterkte erg hoog is, heeft het materiaal piëzo-elektrische eigenschappen.

 

Gewoon ultrasone piëzo-elektrische keramiek :

(1) Bariumtitanaat (BaTiO3) piëzo-elektrische keramiek

Het heeft een hoge piëzo-elektrische coëfficiënt en diëlektrische constante, en de mechanische sterkte is niet zo goed als die van kwarts.

 

(2) Loodzirkonaattitanaat Pb(Zr Ti)O3-serie piëzo-elektrische keramiek (PZT)

De piëzo-elektrische coëfficiënt is hoog en de veranderingen van verschillende elektromechanische parameters met temperatuur, tijd en andere externe omstandigheden zijn klein. Door een of twee sporenelementen toe te voegen aan de basis van loodzirkonaattitanaat kunnen PZT-materialen met verschillende eigenschappen worden verkregen.

 

(3) Pb(MgNb)O3-PbTiO3-PbZrO3 Piëzo-elektrische keramiek (PMN)

Met een hoge piëzo-elektrische coëfficiënt kan hij blijven werken onder druk tot 700 kg/cm2 en kan hij worden gebruikt als krachtsensor bij hoge temperaturen.

 

Piëzo-elektrisch materiaal:

Piëzo-elektrische halfgeleider

Inclusief zinksulfide, cadmiumsulfide, zinkoxide, cadmiumsulfide

Het heeft zowel piëzo-elektrische als halfgeleidereigenschappen

Organische polymeer piëzo-elektrische materialen:

Eén daarvan is hoogmoleculair polymeer

Voordelen van polyvinylideenfluoride (PVF2), polyvinylchloride (PVC) en polyvinylfluoride: zachte textuur, hoge treksterkte en slagvastheid. Het andere type is de polymeerverbinding gedoteerd met bariumtitanaat (BaTiO3)

 

 

1. Ingrediënten: Voer de voorverwerking van materialen uit, verwijder onzuiverheden en vocht en weeg vervolgens verschillende grondstoffen piëzokeramische schijf volgens de formuleverhouding. Houd er rekening mee dat er een kleine hoeveelheid additieven in het midden van de grote ingrediënten moet worden geplaatst.

 

2. Mengen en malen: het doel is het mengen en malen van verschillende grondstoffen om omstandigheden te bereiden voor de vastefasereactie van voorcalcinatie. Over het algemeen wordt droog slijpen of nat slijpen toegepast. Droog malen kan worden gebruikt voor kleine batches, en roerkogelmalen of straalmalen kan worden gebruikt voor grote batches, met een hoog rendement.

 

3. Voorbakken: het doel is om bij hoge temperatuur een vastestofreactie van verschillende grondstoffen uit te voeren om piëzo-elektrische keramiek te synthetiseren. Dit proces is erg belangrijk. Het heeft een directe invloed op de sinteromstandigheden en de prestaties van het eindproduct.

 

4. Secundair fijn slijpen: het doel is om het voorgebakken piëzo-elektrische keramische poeder fijn te trillen, te mengen en te malen, om zo een solide basis te leggen voor de uniforme prestaties van het porselein.

 

5. Granulatie: het doel is om het poeder korrels met een hoge dichtheid en een goede vloeibaarheid te laten vormen. De werkwijze kan handmatig worden uitgevoerd, maar de efficiëntie is laag. De huidige efficiënte methode is het gebruik van sproeigranulatie. Dit proces omvat de toevoeging van lijmen.

 

6. Vormen: Het doel is om het gegranuleerde materiaal in een plano van de vereiste geprefabriceerde maat te persen.

 

7. Plasticafvoer: het doel is om het tijdens het granuleren toegevoegde bindmiddel uit de plano te verwijderen.

 

8. Sinteren in porselein: Het plano wordt verzegeld en bij hoge temperatuur in porselein gesinterd. Deze koppeling is erg belangrijk.

 

9. Vormverwerking: het gebrande product vermalen tot de gewenste grootte van het eindproduct.

 

10. Elektrode: Plaats de bovenste geleidende elektrode op het gewenste keramische oppervlak. De algemene methoden omvatten inbranden van de zilverlaag, chemische afzetting en vacuümcoaten.

 

11. Hoogspanningspolarisatie: zorg ervoor dat de elektrische domeinen in het keramiek uitgelijnd zijn, zodat het keramiek piëzo-elektrische eigenschappen heeft.

 

Twaalf. Verouderingstest: Nadat de prestaties van het keramiek stabiel zijn, controleert u verschillende indicatoren om te zien of aan de verwachte prestatie-eisen is voldaan.

 

Ter vergelijking: onderwater piëzo-elektrische keramische transducers hebben een sterke piëzo-elektriciteit, een hoge diëlektrische constante en kunnen in vormen worden verwerkt, maar hebben lage mechanische kwaliteitsfactoren, grote elektrische verliezen en slechte stabiliteit, dus ze zijn geschikt voor transducers met hoog vermogen en breedbandfilters en andere toepassingen, maar niet ideaal voor toepassingen met hoge frequentie en hoge stabiliteit. Piëzo-elektrische enkele kristallen zoals kwarts hebben een zwakke piëzo-elektriciteit, een lage diëlektrische constante en groottebeperkingen als gevolg van beperkingen van het snijtype, maar ze hebben een hoge stabiliteit en hoge mechanische kwaliteitsfactoren. Ze worden meestal gebruikt als oscillatoren voor standaardfrequentieregeling, hoge selectiviteit (meerdere het is een hoogfrequente smalle banddoorlaat) filter en een hoogfrequente ultrasone transducer op hoge temperatuur, enz.