Wrażliwe materiały są podstawowymi elementami wysokotemperaturowych czujników cienkowarstwowych. Duży wpływ ma ich stabilność chemiczna i elektryczna pierścienie piezoelektryczne czujnik drgań czy czujniki cienkowarstwowe mogą być stosowane w trudnych warunkach. Rodzaje wrażliwych materiałów, mikrostruktura wrażliwego materiału ma własną strukturę krystaliczną, a właściwości wolnych nośników wynikają ze współczynnika czułości wyprodukowanego czujnika cienkowarstwowego. Ogólnie rzecz biorąc, tensometr z folii stopowej ma najniższy współczynnik grubości, następnie tensometr cienkowarstwowy wykonany z materiału piezoceramicznego, a najwyższy Piezoelektryczny przetwornik ceramiczny jest półprzewodnikowym, cienkowarstwowym czujnikiem tensometrycznym.
współefektywna czułość
Wyższy współczynnik odkształcenia w wysokiej temperaturze ma tensometr cienkowarstwowy, tym wyższy współczynnik odkształcenia w wysokiej temperaturze Czujnik piezoelektryczny materiału PZT to termopara cienkowarstwowa, a im wyższy współczynnik temperaturowy rezystancji to cienkowarstwowy czujnik RTD, tym wyższa czułość i łatwiejszy sygnał pomiarowy, ale czułość wysokotemperaturowego czujnika cienkowarstwowego jest wykonana z różnych wrażliwych materiałów piezoelektrycznych. Współczynniki są bardzo zróżnicowane. Wysokotemperaturowe cienkowarstwowe tensometry wykonane ze stopów wysokotemperaturowych mają zazwyczaj współczynnik odkształcenia od 1 do 3, podczas gdy zwykłe tensometry z ceramiki piezoelektrycznej mają nieco wyższy współczynnik odkształcenia od 3 do 9, ale są porównywalne z tensometrami domieszkowanymi półprzewodnikami (100 do 200), co wciąż nie jest wystarczająco wysokie. Współczynnik termopary cienkowarstwowej wykonanej ze stopu jest niski, współczynnik Seebecka termopary cienkowarstwowej wykonanej z ceramiki piezoelektrycznej jest nieco wysoki.
Działanie wysokiej temperatury
Wrażliwe materiały mają za zadanie generować sygnały i mogą tolerować ograniczone temperatury. Gdy temperatura przekroczy określoną temperaturę ultradźwiękowego piezoelektrycznego przetwornika ceramicznego , następuje zmiana fazy lub nawet pęknięcie wrażliwego materiału piezoelektrycznego, co wpływa na parametry elektryczne i ostatecznie prowadzi do awarii czujnika cienkowarstwowego. Obecnie stop wytrzymuje temperatury 1100°C, a ceramika piezoelektryczna wytrzymuje temperatury 1500°C. W zastosowaniach wysokotemperaturowych (takich jak obszary o wysokiej temperaturze silników lotniczych) temperatura przekroczyła 1700 °C. Obecnie wysokotemperaturowe czujniki cienkowarstwowe nie są już w stanie wytrzymać wyboru materiałów piezoelektrycznych i procesów, które są bardziej odporne na wysokie temperatury i mogą wytrzymać czujnik wyższych temperatur.
Proces produkcyjny wrażliwego materiału piezoelektrycznego
Piezoelektryczne czujniki ceramiczne są materiałami wrażliwymi i charakteryzują się odpornością na wysoką temperaturę i odpornością na utlenianie. Stan początkowy jest płynny. Po utwardzaniu światłem lub termoutwardzaniu w temperaturze od około 90°C do około 100°C, temperatura wynosi około 300°C do 600°C. Przeprowadza się sieciowanie, a prekursor ceramiki piezoelektrycznej poddaje się na koniec pirolizie w temperaturze około 1 000 °C. Prekursorowe materiały piezoceramiczne działają stabilnie w temperaturach powyżej 1 400 °C, ale kurczą się podczas sieciowania i pirolizy, zwykle kurcząc się o około 30%. Dodanie wypełniaczy może zmniejszyć skurcz. Istnieją zaawansowane procesy wytwarzania części ciała przy użyciu prekursorowego piezoelektrycznego czujnika drgań dysku, ale istnieje niewiele raportów na temat procesów tworzenia wzorów cienkowarstwowych. Nie ma raportu na temat procesu modelowania cienkich warstw PDC na stopach na bazie niklu. Dlatego zastosowanie do produkcji ceramiki piezoelektrycznej to wysokotemperaturowe czujniki cienkowarstwowe wymagające rozwiązania skurczu. Są to problemy i problemy z procesem modelowania. Wybór odpowiedniego materiału może poprawić współczynnik czułości wysokotemperaturowego czujnika cienkowarstwowego. Współczynnik czułości wysokotemperaturowego czujnika cienkowarstwowego można również poprawić, zmieniając skład czułego materiału poprzez domieszkowanie wielowarstwowych wrażliwych materiałów.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd jest profesjonalnym producentem ceramiki piezoelektrycznej i przetworników ultradźwiękowych, zajmującym się technologią ultradźwiękową i zastosowaniami przemysłowymi.