Ny bruk av piezoelektriske keramiske materialer

Blyfri piezoelektrisk keramikk, selv om blybasert piezoelektrisk keramikk dominerer applikasjonen i det piezoelektriske feltet. Imidlertid er basis piezoelektrisk keramikk et materiale som er skadelig for menneskekroppen og miljøet. Blant dem er giftig lett å fordampe under prosessering og sintring, og forårsaker skade på menneskekroppen og miljøet. Derfor har letingen etter et piezoelektrisk keramisk materiale som kan sammenlignes med piezokeramikk og ikke inneholder bly blitt et presserende behov innen elektroniske materialer. For tiden fokuserer forskningshotspotene i inn- og utland hovedsakelig på to kategorier: vismutholdig piezokeramisk sensor og blyfri piezoelektrisk keramikk med perovskittstruktur. Den lagdelte piezoelektriske keramikken er sammensatt av todimensjonal perovskitt og lag vekselvis arrangert regelmessig. Dens spesielle lagdelte struktur bestemmer følgende egenskaper: lav dielektrisk konstant, høy curie-temperatur, høy elektromekanisk koblingskoeffisient, og åpenbar anisotropi og høy resistivitet. Lav dielektrisk nedbrytningshastighet og lav sintringstemperatur. Disse egenskapene bestemmer at piezokeramikken er spesielt egnet for høytemperatur- og høyfrekvensapplikasjoner, og løser dermed feilen med ustabil ytelse til piezoelektrisk keramikk under høyeffektresonans. Imidlertid har tantallagdelt piezoelektrisk keramikk sine egne ulemper: den ene er at tvangsfeltet er for høyt, noe som ikke bidrar til polarisering; den andre er lav piezoelektrisk aktivitet og lav resistivitet. For å overvinne disse to defektene er hovedbruken høytemperaturpolarisering, fordi tvangsfeltet avtar med økende temperatur og dopingmodifikasjon. For å oppnå høy impedans er basen dopet, og tetthetene til resultatene er både teoretiske og over resistivitet. I tillegg ble basen også dopet, noe som resulterte i en JG på opptil 01 A66. Disse egenskapene bestemmer at tantal piezo-keramikk er egnet for høytemperatursensorer, oscillatorer og filtre. 

Egenskapene til keramikk ble undersøkt ved bruk av lavtemperatursintring. Resultatene viser at alle prøver har en teoretisk tetthet på AD og ingen andre fase produseres; doping reduserer kornstørrelse og begrenser anisotrop vekst; I blyfri piezoelektrisk keramikk for perovskittstrukturer, har den en stor størrelse for blyfri piezoelektrisk keramikk og er egnet for bruk som driver og høyeffektsenhet. Imidlertid begrenser piezokeramikkens lave curie-temperatur, store tvangsfelt og lave relative tetthet brukskravene. Eliminer gradvis bruken av bly og tungmetaller. For tiden er preparatet fortsatt svært vanskelig, spesielt med tanke på tetthet. Doping kan øke sintringens tetthet; ved å bruke nanopulver til å produsere nanopulver ved finsliping, og tilberede perovskitt piezoelektrisk keramikk med relativ tetthet ved sintringssmiing, er natriumstrontiumtitanat piezoelektrisk keramikk også et hot spot i forskningen på blyfri piezoelektrisk keramikk. Å ha en perovskittstruktur. På samme måte har natriumvismuttitanat også lav piezoelektrisk aktivitet og stort tvangsfelt. For tiden reduseres tvangsfeltet til det modifiserte materialet av natriumbariumtitanat hovedsakelig ved å tilsette et flertall perovskittstruktur-dopemidler; den piezoelektriske keramikken er sterkt forbedret, og materialet er egnet for fremstilling av et piezoelektrisk filter og piezoelektriske resonatorer, etc. Det kan sees fra ovenstående at om blyholdig piezoelektrisk keramikk eller blyfri piezoelektrisk keramikk i hovedsak modifiseres ved å tilsette forskjellige dopanter. Derfor er piezoelektriske keramiske materialer generelt komplekse keramiske faste løsninger. Sammensetningen av flerkomponentmaterialer gir kompleksitet. Dette vil medføre store vanskeligheter ved ytelsestesting av materialer. I ytelsesanalysen av materialer ved tradisjonelle metoder, for å få innflytelsen fra en viss tilstandsendring på ytelsen, er andre forhold ofte fastsatt, og et stort antall eksperimenter utføres for å analysere forholdene som undersøkes. Situasjonen blir mer komplisert dersom virkningene av flere andre forhold under en bestemt tilstand skal studeres. Bruk av kunstige nevrale nettverk for å etablere nøyaktige matematiske modeller for nøyaktig å forutsi ytelse. Metoden er nøyaktig! Enda viktigere, den optimale ytelsesformelen kan budsjetteres, og dens praktiske verdi er umåtelig.