Wat is piëzo-elektrisch keramiek? En de processtroom van piëzo-elektrisch keramiek.

Piëzo-elektrisch keramiek is een functioneel pzt-keramisch materiaal dat mechanische energie en elektrische energie in elkaar kan omzetten. Het zogenaamde piëzo-elektrische effect betekent dat wanneer een medium wordt onderworpen aan mechanische druk, zelfs als deze druk zo klein is als de trilling van geluidsgolven, dit compressie of verlenging en andere vormveranderingen zal veroorzaken, waardoor het mediumoppervlak wordt opgeladen. Dit is een piëzo-keramische cilinder met positief piëzo-elektrisch effect. Omgekeerd, wanneer een opwindend elektrisch veld wordt aangelegd, zal het medium mechanisch worden vervormd, het omgekeerde piëzo-elektrische effect genoemd. Dit prachtige effect is toegepast op veel gebieden die nauw verband houden met het leven van mensen om energieconversie, detectie, aansturing, frequentieregeling en andere functies te bereiken.

Algemene processtroom van piëzo-elektrische keramische transducer:

(1) Ingrediënten: het uitvoeren van een voorbehandeling van de materialen, het verwijderen van onzuiverheden en het verwijderen van vocht, en weeg vervolgens verschillende grondstoffen volgens het aandeel van de formule. Houd er rekening mee dat een kleine hoeveelheid additieven in het midden van de grote materialen moet worden geplaatst.
(2) Mengen en malen: het doel is het mengen en malen van allerlei soorten grondstoffen en het voorbereiden van de omstandigheden voor een volledige vaste-fasereactie voor calcineren. Over het algemeen wordt droog of nat slijpen toegepast. Droog malen kan worden gebruikt voor kleine batches, en roerkogelmalen of luchtstroomvermalen kan worden gebruikt voor grote batches, met een hoger rendement.
(3) Voorbakken: het doel is om een ​​vastefasereactie van elke grondstof bij hoge temperatuur uit te voeren om piëzo-elektrische keramiek te synthetiseren. Dit proces is erg belangrijk en 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 opnieuw fijn te mengen en fijn te malen, om zo een solide basis te leggen voor uniforme porseleinvorming en consistente prestaties.
(5) Granulatie: het doel is om het poeder vloeibare deeltjes met een hoge dichtheid te laten vormen. De werkwijze kan handmatig worden uitgevoerd, maar met een laag rendement. De huidige efficiënte methode is sproeigranulatie. Bij dit proces wordt een bindmiddel toegevoegd.
(6) Vormen: het doel is om het gegranuleerde materiaal te verdichten tot het vereiste geprefabriceerde plano.
(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 link is behoorlijk belangrijk.
(9) Vormverwerking: Maal de verbrande producten tot de gewenste eindgrootte.
(10) De doelelektrode: plaats een geleidende elektrode op het gewenste keramische oppervlak. De algemene methoden zijn zilverlaaginfiltratie, chemische depositie en vacuümcoaten.
(II) Hoogspanningspolarisatie: Oriënteer de interne elektrische domeinen van het keramiek, zodat het keramiek piëzo-elektrische eigenschappen heeft.
(12) Verouderingstest: controleer de indicatoren nadat de piëzo-keramische prestaties stabiel zijn om te zien of deze aan de verwachte prestatie-eisen voldoen.

In 1880 ontdekten de Franse gebroeders Curie het 'piëzo-elektrische effect'. In 1942 werd piëzo-elektrisch keramisch materiaal bariumtitanaat gemaakt in de Verenigde Staten, de Sovjet-Unie en Japan. In 1947 werd de bariumtitanaat-pick-up, het eerste piëzo-elektrische keramische apparaat, geboren. In het begin van de jaren vijftig werd met succes een ander piëzo-elektrisch keramisch materiaal ontwikkeld met veel betere prestaties dan bariumtitanaat, loodzirkonaattitanaat. Sindsdien is de ontwikkeling van piëzo-elektrische keramiek een nieuwe fase ingegaan. Van de jaren zestig tot de jaren zeventig bleef piëzo-elektrische keramiek zich verbeteren en werd het perfect. Zo ontstond bijvoorbeeld binair piëzo-elektrisch keramiek van loodzirkonaat-titanaat, verbeterd met meerdere elementen, en ontstond er ook ternair en quaternair piëzo-elektrisch keramiek op basis van loodzirkonaat-titanaat. Deze materialen hebben uitstekende prestaties, eenvoudige vervaardiging, lage kosten en brede toepassing.

De gevoeligheid van Piezoceramic voor externe krachten zorgt ervoor dat het zelfs de verstoring van vliegende vleugels op tientallen meters afstand van de lucht waarneemt en extreem zwakke mechanische trillingen omzet in elektrische signalen. Door dit kenmerk van piëzo-elektrische keramiek te gebruiken, kan het worden toegepast op sonarsystemen, meteorologische detectie, telemetrie, milieubescherming, huishoudelijke apparaten, enz.
Tegenwoordig wordt piëzo-elektrische keramiek door wetenschappers toegepast in de nationale defensieconstructie, wetenschappelijk onderzoek, industriële productie en vele gebieden die nauw verband houden met het leven van mensen. Ze zijn veelzijdig geworden in het informatietijdperk.

In de ruimtevaart vormen piëzo-elektrische gyroscopen gemaakt van piëzo-elektrische keramiek het 'roer' van ruimtevaartuigen en kunstmatige satellieten die in de ruimte vliegen. Door te vertrouwen op het 'roer' kunnen ruimtevaartuigen en kunstmatige satellieten hun vaste oriëntatie en koers garanderen. Traditionele mechanische gyroscopen hebben een korte levensduur, een slechte nauwkeurigheid en een lage gevoeligheid, die niet kunnen voldoen aan de eisen van ruimtevaartuigen en satellietsystemen. De compacte piëzo-elektrische gyroscopen hebben echter een hoge gevoeligheid en goede betrouwbaarheid.