Påvirkning av høy temperatur og lav temperatur på piezoelektrisk keramikk

Når kunder spør om brukstemperaturen til piezoelektrisk keramikk, støter vi ofte på ulike problemer. Tåler piezoelektrisk keramikk høye temperaturer? Kan miljøkeramikk med lav temperatur brukes? Har temperaturen stor effekt på piezoelektrisk keramikk? I dag, la oss snakke om effekten av temperatur på piezoelektrisk keramikk.

Utførelsen av piezo-transdusermaterialet avhenger av temperaturen. Endringer i temperaturen vil i stor grad endre ytelsen til piezoelektrisk keramikk. For eksempel vil kapasitansen og tapsfaktoren øke med økende temperatur, mens for høy temperatur vil redusere ytelsen og levetiden. Derfor er temperatur en svært viktig faktor som påvirker de eksperimentelle resultatene. Det anbefales at brukere vurderer temperaturfaktoren under eksperimentet i forskjellige applikasjonsmiljøer.

En økning i temperaturen vil forårsake en betydelig endring i den dielektriske konstanten til den piezoelektriske keramikken, det vil si at kapasitansen til den piezoelektriske keramikken vil endres, og kapasitansen til den piezoelektriske keramikken vil øke med omtrent 40% fra romtemperatur til 80 ° C.

1. Brukstemperaturområde for piezoelektrisk keramikk?
   Dette avhenger av Curie-temperaturen til det piezoelektriske keramiske materialet. Den stable piezoelektriske keramiske PST 150-serien vi vanligvis bruker har en Curie-temperatur på 155 ° C. Anbefalt sikker brukstemperatur er -25 til 80 ° C. For høyspente piezoelektriske keramiske hs / ht-materialer er Curie-temperaturen 340 ° C. Den anbefalte sikre brukstemperaturen er ca. tåler temperaturer på 200 °C.

   
   

2. 
   Lagringstemperaturområde for piezoelektrisk keramikk?
   Den anbefalte lagringstemperaturen er -5 til 40 °C og den relative luftfuktigheten er mindre enn 40%. Valg av dynamisk driftskontroller: Når den piezoelektriske keramikken drives dynamisk, på grunn av den interne friksjonen under utvidelsen og sammentrekningen av den piezoelektriske keramikken, omdannes omtrent 5-20 % av drivkraften til varmen som genereres av den piezoelektriske keramikken. Når piezoelektrisk keramikk fungerer dynamisk, genereres varme og temperaturen stiger. På dette tidspunktet vil den elektrostatiske kapasiteten til den piezoelektriske keramikken øke tilsvarende. Derfor, når du velger en matchende kontroller, kan du ikke bare beregne den nødvendige strømmen basert på kapasitansen målt ved romtemperatur i parametertabellen.

   
   

3. Curie-temperatur
   Curie-temperaturen til den piezoelektriske keramikken er temperaturen til den magnetiske overgangen. Når den piezoelektriske keramikken når Curie-temperaturpunktet, jo nærmere den piezoelektriske keramikken vil være Curie-temperaturen til den piezoelektriske keramikken, desto mer endres ytelsen til den piezoelektriske keramikken. Derfor, i prosessen med å bruke piezoelektrisk keramikk, må det være langt under Curie-temperaturen, og zui er ikke høyere enn halvparten av Curie-temperaturen. Curie-temperaturpunktet for piezoelektrisk keramikk av forskjellige materialer er forskjellig. Generelt er Curie-temperaturpunktet for lavspenningslaminert piezoelektrisk keramikk omtrent 150-200 ° C, og stasjonstemperaturpunktet for piezoelektrisk keramikk med lav spenning og høy temperatur er omtrent 340 ° C. Temperaturen inne er omtrent 215-340 ° C.

   
   

4. Hva er den termiske ekspansjonskoeffisienten?
   Den aksiale lineære ekspansjonskoeffisienten til lavtemperatur laminert sambrent piezoelektrisk keramikk (i området -40 ~ 120 ° C) er negativ -5 ppm / ° C, og den aksiale lineære ekspansjonskoeffisienten for høytrykks piezoelektrisk keramikk er + 2 ppm / ° C.

5.Endres den piezoelektriske belastningskapasiteten?
Tøyningskapasiteten e forskyvning / spenning på piezoelektrisk keramisk transduser er uttrykt med d33-koeffisienten i materialparametertabellen. Sammenlignet med romtemperaturdrift, når temperaturen synker, reduseres tøyningskapasiteten tilsvarende. Når du arbeider ved ultralave temperaturer, reduseres den piezoelektriske effekten kraftig. Effekten av temperaturøkning på d33 avhenger av Curie-temperaturen til det piezoelektriske keramiske materialet som brukes. Den piezoelektriske effektiviteten til myke materialer reduseres litt. Når temperaturen stiger til 80 ° C, når arbeidsspenningen er 0-150 v, er forskyvningen av den stablede piezoelektriske keramiske PST 150 / 5x 5/20 omtrent 19 μm. Den er 20 μm. Høytemperatur piezoelektriske keramiske materialer er hovedsakelig hs / ht. Når temperaturen stiger til 100 ° C, øker den piezoelektriske effektiviteten med omtrent 5%.

6.Hva med å bruke piezoelektrisk keramikk i høytemperaturmiljøer?
Mange applikasjoner kan fungere i miljøer med høy temperatur. På dette tidspunktet kan standard piezoelektrisk keramikk ikke lenger møte brukernes behov. Kun høytemperatur piezoelektrisk keramikk med spesielle materialer kan velges. Kjernen kan gi stablet NAC 6024-serien eller xmt-serien mekanisk emballasje piezoelektrisk keramikk. Morgendagens høytemperatur 200 ℃ miljø, og kan brukes i 150 ℃ miljø.

7.Krever høydynamisk drift av piezoelektrisk keramikk
I noen applikasjoner som krever høyfrekvent vibrasjon, for eksempel presisjonsbearbeiding og aktiv vibrasjonskontroll, hvordan kontrollere temperaturøkningen forårsaket av høyfrekvent intern friksjon av piezoelektrisk keramikk? Vår vanlige metode er hovedsakelig morgendagens utvendige luftkjøling eller kjernetermisk stabilitet og kjøleribber Enhetens raske varmeledning reduserer risikoen for skade på piezoelektrisk keramikk forårsaket av høyfrekvent oppvarming. Å velge en termisk kjernestabilisator i morgen kan mer enn tredoble den dynamiske kraften til piezoelektrisk keramikk.

8. Kan piezoelektrisk keramikk motstå lave temperaturer?
Kjernen kan leveres med piezoelektrisk platekrystall for lave temperaturer på -273 °C i morgen. Det du imidlertid trenger å vite er at den piezoelektriske effekten av piezoelektrisk keramikk under romtemperatur vil bli redusert, og produksjonen og forskyvningen av piezoelektrisk keramikk vil bli sterkt redusert. Ved lav temperatur <260 K er tapet ca 0 / K i væske. Under nitrogen er forskyvningen av piezoelektrisk keramikk omtrent 10 % av romtemperaturen.

Det piezoelektriske keramiske arket vi vanligvis bruker er en semi-bipolar piezoelektrisk keramikk, det vil si at undertrykket som den piezoelektriske keramikken tåler er 20 % av den maksimale positive spenningen. På grunn av den skarpe motstanden til det keramiske materialet mot depolarisering i et lavtemperaturmiljø Økt, er det mulig å drive en piezoelektrisk keramisk bipolar i et miljø med ultralav temperatur, og dermed oppnå dobbel forskyvning. For eksempel reduserer PST 150 sin tøyningskapasitet til 20 % av romtemperatur ved en lav temperatur på 77k, men 40 % av romtemperatur unipolare forskyvning kan oppnås ved den bipolare metoden. I miljøet med ultralav temperatur er det nødvendig å velge en mangankobbertråd med lavere varmeledningsevne for å holde lavtemperaturmiljøet upåvirket.