Zastosowanie właściwości sprężystych i dielektrycznych piezoelektrycznego kryształu ceramicznego

    Zastosowanie właściwości sprężystych i dielektrycznych piezoelektrycznego kryształu ceramicznego     

  Ceramika piezoelektryczna jest rodzajem informacyjnego funkcjonalnego materiału ceramicznego PZT, który może przekształcać energię mechaniczną i energię elektryczną. Oprócz Właściwości piezoceramicznych kryształów pierścieniowych , piezoelektryczne chipy ceramiczne mają również właściwości dielektryczne i elastyczność, które są szeroko stosowane w obrazowaniu medycznym, czujnikach akustycznych, przetwornikach akustycznych, silnikach ultradźwiękowych i innych dziedzinach. Ceramika piezoelektryczna powstaje z jej materiału pod wpływem naprężeń mechanicznych, co powoduje względne przemieszczenie i polaryzację wewnętrznego środka ładunku dodatniego i ujemnego oraz powoduje przeciwny znak związanego ładunku na powierzchni obu końców materiału, czyli efekt piezoelektryczny. Piezoelektryczne chipy ceramiczne są używane głównie do produkcji przetwornika ultradźwiękowego, podwodnego przetwornika akustycznego, przetwornika elektroakustycznego, filtra ceramicznego, piezoelektrycznego transformatora z chipem ceramicznym, ceramicznego dyskryminatora częstotliwości, generatora wysokiego napięcia, detektora podczerwieni, urządzenia do powierzchniowej fali akustycznej, urządzenia elektrooptycznego, urządzenia zapłonowego, żyroskopu piezoelektrycznego itp. Oprócz tego, że jest stosowany w dziedzinach zaawansowanych technologii, zapewnia także więcej usług dla ludzi w życiu codziennym i stara się zapewnić ludziom lepsze życie.    

   
     Maksymalne przemieszczenie upakowanego PST 1000 / 35 / 200 vs45 wynosi 260 μm, sztywność ceramiki piezoelektrycznej 150 n/μm, a sztywność mechanizmu zewnętrznego 70 n/μM. Przemieszczenie wygenerowane z powyższego wzoru obliczeniowego wynosi 177 μM. W tym momencie efektywny ciąg mechanizmu zewnętrznego ceramiki piezoelektrycznej wynosi 12450 n. gdy sztywność mechanizmu zewnętrznego wynosi 500 N/μm, generowane przemieszczenie wynosi 60 μm, a efektywny ciąg wynosi 30000 n.  

    
      Kiedy obciążenie zewnętrzne zmienia siłę mechaniczną, ciąg generowany przez ceramikę piezoelektryczną zależy od wydłużenia ceramiki piezoelektrycznej. Poniższy rysunek opiera się na wartościach przemieszczenia i ciągu przyszłej ceramiki piezoelektrycznej rdzenia PST 150 / 5x5 / 20 i PST 150 / 7x7 / 20. Może z grubsza oszacować zmienne kształtu ciągu i przemieszczenia generowane przez dwie ceramiki piezoelektryczne przy różnej sztywności mechanizmu.         

   Odcięta reprezentuje maksymalny ciąg piezoelektrycznego przetwornika ultradźwiękowego , rzędna reprezentuje przemieszczenie ceramiki piezoelektrycznej pod obciążeniem, a smech reprezentuje krzywą sztywności mechanizmu zewnętrznego. Punkt przecięcia krzywej sztywności i krzywej przemieszczenia ciągu mechanizmu zewnętrznego jest parametrem wydajności, gdy ceramika piezoelektryczna stawia opór mechanizmowi zewnętrznemu.      

      Gdy sztywność mechanizmu zewnętrznego jest taka sama jak sztywność ceramika piezoelektryczna w proszku pzt , przemieszczenie i ciąg stanowią połowę dużego przemieszczenia Zui i dużego ciągu Zui. Zui doskonale wykorzystuje efektywność energetyczną ceramiki piezoelektrycznej.       

 
Gdy sztywność obciążenia zewnętrznego jest taka sama jak PST 150 / 5x5 / 20, ceramika piezoelektryczna może wytworzyć maksymalne przemieszczenie 10 μm i maksymalną moc wyjściową 800 n.    

     
   Dzięki tej samej zewnętrznej strukturze mechanicznej, ponieważ PST 150 / 7x7 / 20 ma większą sztywność, Zui może wytwarzać większe przemieszczenie i moc wyjściową przy większym napięciu napędowym.