Påføring av piezoelektriske tynnfilmmaterialer

Piezoelektriske filmer er mye brukt på grunn av deres utmerkede ytelse. Piezoelektriske tykke filmer kan brukes til å produsere en rekke mikroenheter, for eksempel mikropumper, ultralydmotorer, resonatorer, pyroelektriske tykkfilmsensorer, tykkfilmaktuatorer, mikroenergipickuper, etc.

 

1. Hydrofon og ekkolodd

General Electric Companys hydrofoner med en membran med en 2,5 μm tykk PVD F piezoelektrisk film som underlag, piezokeramiske skiver kan brukes i medisinske og NDE-transdusere, og kan brukes i området 0,5 til 50 HZ karakterisering og kalibrering. På grunn av den langsiktige stabiliteten og repeterbarheten til disse enhetene, har disse egenskapene til hydrofoner blitt brukt til å utvikle en ny type multivariat instrument. undervannsskanning-ekkoloddsystem er sammensatt av 100 PVDF-substrathydrofoner for undervannssikkerhets-/redningsenheter. Denne enheten ble produsert for noen år siden. Systemet bruker passiv modus med en driftsfrekvens på 1 til 1 000 HZ. Den kan også operere i tre forskjellige frekvenser i aktiv modus. Det kan oppdages med dette systemet små ubåter opptil 3 km unna kan også oppdage motorer opptil 600 m unna, og vinkelavviket er mindre enn 5'. Den ferske hydrofonberegningsmodellen viser at hvis PVD F-elementet er riktig utformet, kan hydrofonen oppdage signaler over 10 dB i systemdemonstrasjonen.

2. Bunnstoff

Piezofilm har svært brede muligheter i bunnstoffapplikasjoner. For tiden har National Institute of Research og University of Montrich utført forskning på bunnstoffing av piezoelektriske filmer. Piezoelektrisk film har vist seg å være mer effektiv for å måle vibrasjonen til polymeren i skallet. Derfor kan den brukes til å forhindre tilnærming av de fleste marine organismer som vil forårsake forurensning av skip. I tillegg utvider Delft Scientific Research Institute i Nederland konklusjonene de har oppnådd til å omfatte større metallkonstruksjoner, for eksempel skjellene til handelsskip. Samtidig er det samme prinsippet om piezokeramiske skivekrystaller studeres for hvordan man kan produsere frostvæskeoverflater på fly.

3. Medisin

For tiden studerer folk aktivt bruken av PVDF i medisin. I mange land dør mange babyer av krybbedød eller andre syndromer hvert år. For å redusere den plutselige dødsraten for spedbarn, produserer minst tre selskaper i Nederland og USA en respirasjonsmonitor. EN

Denne monitoren legger en matte med PVD F piezoelektrisk film under babyens kropp for kontinuerlig å overvåke den lette vibrasjonen forårsaket av pust og hjerteslag (spesielt om natten), når puste- eller hjerterytmeintervallet overskrider. Ved en forhåndsinnstilt tidsperiode, for eksempel 20 s, vil den utløse en alarm, som kan forhindre kvelning og effektiv død av babyen.

4. Elektroder

Hvis den ytre overflaten av elektroden er dekket med et lag av PVDF piezoelektrisk polymer, kan den konvertere informasjon som vibrasjon, støt, trykk, stress og belastning til elektriske signaler. For denne typen elektrode, for den kvasi-statiske inngangen fra lav frekvens til høy frekvens, kan utgangen alltid beholde sine frekvenskarakteristikk, og utgangen av det elektriske signalet har et lineært forhold til det påførte trykket. Samtidig har denne elektroden også god temperaturstabilitet, egnet for ulike miljøer på -40 ~ 70 ℃. Området er vanligvis fra 0,25 til 25 p C/N. Ved å vikle det smale piezoelektriske arket til en sirkel, kan en følsom piezoelektrisk elektrode med en verdi på 40 p C/N oppnås.

5. Luftfart og navigasjon

'Portable Automatic Remote Inspection System' utviklet av Research, forkortet til PAR IS, er en av de første avanserte enhetene som gikk inn i råvareæraen. Dette systemet er spesielt designet for in-situ inspeksjon av store lagdelte strukturer eller komposittstrukturer.

Nøkkelelementet er en 200×200 mm deformerbar PVDF piezoelektrisk film, som inneholder 1024 transdusere. Fleksibiliteten til denne filmen er veldig god, og den kan helt passe til den buede overflaten med en krumningsradius på 4. Enheten som er koblet til den har også en håndholdt kontroller, datasampler og displayenhet.

Denne mottakeren har et totalt signal-til-støy-forhold på 100 dB og en senterfrekvens på 2,5 M Hz. Grafitt-epoksy-kompositter på fly eller store strukturer på skip kan brukes for praktisk testing. For aluminium og stål er det allerede oppnådd tilfredsstillende resultater i denne forbindelse. For denne spesielle anvendelsen av PVD F har det blitt funnet at filmen med biaksial polaritet er mer egnet enn den enaksede polariteten.

6. Strukturell overvåking

PVD F piezoelektriske film har også visse bruksområder i strukturell overvåking. En systematisk studie av de grunnleggende egenskapene til PVD F piezoelektrisk filmovervåkingsstruktur ble utført. En dynamisk og statisk responstest av PVDF piezoelektriske filmovervåkingsstruktur ble utført. Samtidig ble det også utført en forstudie av støtbelastningen til strukturen ved bruk av PVDF piezoelektrisk film. .

Som anvendelse av piezoelektriske plater transduser er mer og mer omfattende, det vil bli godt utviklet i fremtiden. Produksjonsteknologien til piezoelektrisk tynnfilm vil også utvikle seg mot høy effektivitet, lave kostnader og høy kvalitet. Fordi CVD-metoden har bedre dekning, kan den avsettes på dype hull, trinn, fordypninger eller andre komplekse tredimensjonale former. I tillegg kan den kjemiske dampavsetningsmetoden også kontrollere det støkiometriske forholdet til den preparerte filmen i et bredt spekter, noe som er svært fremtredende sammenlignet med andre metoder. Kostnadene og driftskostnadene for kjemisk dampavsetningsutstyr er relativt lave, og har god kompatibilitet med både produksjons- og produksjonsprosedyrer. Derfor, i fremtiden, vil bruken av CVD-metoden for fremstilling av piezoelektriske filmer bli godt brukt, og piezoelektriske filmer vil bli bedre brukt.