Praktyczne zastosowania konkretnych piezoelektrycznych materiałów ceramicznych (2)

          Praktyczne zastosowania specyficznych materiałów ceramicznych piezoelektrycznych

1) Stan badań wysokotemperaturowych materiałów piezoelektrycznych: SiO2 jest jednym z najwcześniejszych materiałów piezoelektrycznych stosowanych w urządzeniach. Ze względu na stabilną częstotliwość rezonansową i dobrą stabilność temperaturową jest szeroko stosowany w kontroli produkcji i zarządzaniu wszystkimi częstotliwościami systemów komunikacyjnych. w elementy arkusza danych przetwornika piezoelektrycznego , takie jak zegary, mikroprocesory itp. Cytrynian bizmutu ołowiu (PN) ma strukturę brązu wolframowego, niską wartość współczynnika jakości mechanicznej (Qm), wysoki stosunek d33 do d31 i jest szeroko stosowany w badaniach nieniszczących (NDT) i diagnostyce medycznej. Niobian litu (LiNbO3) i niobian litu (LiTaO3) mają podobną strukturę i działanie i często określa się je mianem kryształów mających strukturę typu niobianu litu. Dzięki dobrej piezoelektryczności, piroelektryczności, ferroelektryczności, elektrooptyce i nieliniowym właściwościom optycznym jest szeroko stosowany do wytwarzania wysokotemperaturowych przetworników, filtrów, piroelektrycznych detektorów podczerwieni, modulatorów laserowych i różnorodnych urządzeń funkcjonalnych, takich jak mnożniki częstotliwości.

2) Wyroby ceramiczne piezoelektryczne to w rzeczywistości spolaryzowana ceramika ferroelektryczna z efektem piezoelektrycznym, która jest materiałem piezoceramicznym z wzajemną konwersją energii mechanicznej i energii elektrycznej. Wykorzystując ceramikę piezoelektryczną do przekształcania sił zewnętrznych w energię elektryczną, można wyprodukować zapalniki piezoelektryczne, mobilne zasilacze rentgenowskie i detonatory pociskowe; Ceramikę piezoelektryczną można wykorzystać do zamiany energii ultradźwiękowej na wibracje ultradźwiękowe, które można wykorzystać do ustalenia pozycji podwodnych ryb. Badania nieniszczące metali i czyszczenie ultradźwiękowe można również wykonać w różnych przecinakach ultradźwiękowych, urządzeniach spawalniczych i lutownicach do tworzyw sztucznych, a nawet złota.

3) Polimery piezoelektryczne uważane są za idealne materiały na czujniki robotyczne. Charakteryzuje się odpornością na zużycie, lekkością, wysoką czułością, niską impedancją akustyczną, łatwością mocowania na skomplikowanych powierzchniach, niską ceną i szerokim pasmem częstotliwości. Czujniki ultradźwiękowe wykorzystują funkcje piezoelektryczne w czujnikach dotykowych, czujnikach przyspieszenia i czujnikach zbliżeniowych (czujniki odległości). Do czujników ultradźwiękowych wykorzystujących funkcje piroelektryczne zaliczają się czujniki zbliżeniowe (czujniki bezpieczeństwa), czujniki kontaktowe (rozproszone), czujniki identyfikacji materiałów i kamery na podczerwień.

4) Zastosowanie piezoelektrycznych materiałów kompozytowych w strukturalnej redukcji drgań. Piezoelektryczne materiały kompozytowe można zaprojektować na podstawie sterownika czujnikowego i zastosować do identyfikacji odpowiedzi częstotliwościowej wiązki. Materiał ten stosowany jest w układzie tłumienia usterzenia pionowego samolotu w celu tłumienia drgań powstających podczas lotu oraz do badania działania kompozytu piezoelektrycznego w aktywnej kontroli drgań ogona. Wyniki testów pokazują, że materiał ma dobre właściwości wykrywania i prowadzenia, a efekt tłumienia jest lepszy niż w przypadku ceramiki piezoelektrycznej.

5)Zastosowanie materiałów piezoelektrycznych ma technologię samozasilania urządzeń mikroelektronicznych. Ze względu na unikalne właściwości konwersji elektromechanicznej materiałów piezoelektrycznych, wiele urządzeń do pozyskiwania energii wykorzystuje materiały z elementów piezoelektrycznych jako komponenty do konwersji energii i wyjścia. efekt ceramiki piezoelektrycznej , materiały piezoelektryczne mogą również przekształcać formy energii inne niż energia mechaniczna w energię elektryczną wyjściową w celu wykorzystania wielu form gromadzenia energii. Materiały piezoelektryczne w strukturach elastycznych mają szerokie zastosowanie w czujnikach drgań, stanowią one kontrolę pomiaru przy coraz większej prędkości ze względu na ich unikalne właściwości. Po stronie sterującej inteligentnych konstrukcji z systemem zintegrowanym wykorzystuje się materiały piezoelektryczne. Można łatwo uzyskać dokładne monitorowanie reakcji elastycznej konstrukcji, dzięki czemu można ją skutecznie kontrolować.

6) Transformator piezoelektryczny jest półprzewodnikowym urządzeniem elektronicznym opartym na efekcie piezoelektrycznym. Wykorzystuje dodatni efekt piezoelektryczny i odwrotny efekt piezoelektryczny piezoelektryczny materiał ceramiczny w celu zakończenia wzajemnej konwersji energii mechanicznej i energii elektrycznej oraz realizacji konwersji wysokiego i niskiego napięcia. Jednym z najbardziej typowych zastosowań transformatorów piezoelektrycznych jest sterowanie lampą CCFL (lampa fluorescencyjna z zimną katodą). Przetwornica DC-DC jest znacznie lżejsza niż tradycyjny transformator elektromagnetyczny, a gęstość energii i wydajność można znacznie poprawić. Transformator elektryczny ma zalety dużej gęstości mocy, wysokiej izolacji prądu, niskich zakłóceń elektromagnetycznych itp. i może zastąpić transformator elektromagnetyczny w niektórych obszarach zastosowań. Pełne wykorzystanie jego zalet, które nie tylko umożliwiają miniaturyzację przetwornika, ale także rozwiązują problemy energoelektroniki i zakłóceń elektromagnetycznych (EMI).

7) Siłowniki piezoelektryczne to urządzenia wykorzystujące mechaniczne efekty odwrotne do tworzenia mechanicznych napędów lub elementów sterujących. Ponieważ korpus piezoelektryczny ma zalety szybkiej reakcji, wysokiej precyzji i przeciwdziałania zakłóceniom, urządzenie napędowe i sterujące zbudowane przez korpus piezoelektryczny ma prostą konstrukcję i szybką reakcję. Opracowane obecnie piezoelektryczne urządzenie napędowe i sterujące obejmuje głównie silnik ultradźwiękowy i precyzję. Które z powodzeniem znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak obronność, biomedycyna i optoelektronika.

8) Rola piezoelektrycznego materiału ceramicznego w inteligentnych systemach materiałowych, takich jak piezoceramiczne siłowniki, które mogą być również stosowane jako czujniki w inteligentnych systemach i konstrukcjach materiałowych. Ponieważ ceramika piezoelektryczna i polimery piezoelektryczne wytwarzają mierzalne sygnały elektryczne dla przyłożonych naprężeń. Ważnym zastosowaniem włókien piezoelektrycznych jest wytwarzanie kompozytów włókien piezoelektrycznych (PFC), które stanowią połączenie wykrywania i napędzania. Adaptacyjna struktura systemów i struktur materiałów inteligentnych jest jedną z cech, które można dostosować. Zmiany w środowisku polegają na realizacji kształtu konstrukcji i kontroli drgań. Ma to kluczowe znaczenie dla lotnictwa i statków kosmicznych. Piezoelektryczne kompozyty ceramiczne (PFC) stanowią dobry materiał na struktury adaptacyjne. Oprócz zastosowań związanych z redukcją szumów wilgotnych, w celu osiągnięcia miniaturyzacji czujników i sterowników w celu uzyskania złożonych kształtów, pożądane jest włączenie technologii z przemysłu półprzewodników, takich jak litografia. Aby ułatwić litografię ceramiki piezoelektrycznej, możliwe jest włączenie do niej materiału polimerowego, który można łatwo naprawić za pomocą promieni ultrafioletowych. Proces odlewania piezoelektrycznych elementów ceramicznych , który może zostać wykorzystany w strukturze piezoceramicznej przygotowanej przez inteligentny system materiałowy. Połączenie funkcji wykrywania i sterowania z systemem sterowania umożliwia osadzenie elektronicznej warstwy piezoceramicznej na krzemowym układzie scalonym. Materiały piezoelektryczne są szeroko stosowane w dziedzinach informacji, biologii, wojsku i nowych dziedzinach energii. Wraz z rozwojem współczesnej nauki i technologii następuje ciągłe doskonalenie technologii materiałów piezoelektrycznych. Uważa się, że materiały piezoelektryczne rozprzestrzenią się w każdym zakątku codziennego życia ludzi. Co więcej, technologia przygotowania i rozwój zastosowań materiałów piezoelektrycznych nadal będą gorącym tematem.