Influența temperaturii ridicate și a temperaturii scăzute asupra ceramicii piezoelectrice

Când clienții se întreabă despre temperatura de utilizare a ceramicii piezoelectrice, întâmpinăm adesea diverse probleme. Ceramica piezoelectrică poate rezista la temperaturi ridicate? Se poate folosi ceramica de mediu la temperaturi joase? Temperatura are un efect mare asupra ceramicii piezoelectrice? Astăzi, să vorbim despre efectul temperaturii asupra ceramicii piezoelectrice.

Performanța de materialul traductorului piezo depinde de temperatură. Schimbările de temperatură vor schimba foarte mult performanța ceramicii piezoelectrice. De exemplu, capacitatea și factorul de pierdere vor crește odată cu creșterea temperaturii, în timp ce temperatura excesivă va reduce performanța și durata de viață. Prin urmare, temperatura este un factor foarte important care afectează rezultatele experimentale. Se recomandă ca utilizatorii să ia în considerare factorul de temperatură în timpul experimentului în diferite medii de aplicare.

O creștere a temperaturii va determina o schimbare semnificativă a constantei dielectrice a ceramicii piezoelectrice, adică capacitatea ceramicii piezoelectrice se va schimba, iar capacitatea ceramicii piezoelectrice va crește cu aproximativ 40% de la temperatura camerei la 80 ° C.

1. Domeniul de temperatură de aplicare al ceramicii piezoelectrice?
   Aceasta depinde de temperatura Curie a materialului ceramic piezoelectric. Seria ceramică piezoelectrică de stivuire PST 150 pe care o folosim de obicei are o temperatură Curie de 155 ° C. Temperatura recomandată de utilizare în siguranță este de -25 până la 80 ° C. Pentru materialele ceramice piezoelectrice de înaltă tensiune hs / ht, temperatura Curie este de 340 ° C. Temperatura recomandată de utilizare în siguranță este de aproximativ 175 ° C. Temperatura scăzută și temperatura ridicată a ceramicii piezoelectrice de 200 ° C.

   
   

2. 
   Intervalul de temperatură de depozitare a ceramicii piezoelectrice?
   Temperatura de depozitare recomandată este de la -5 până la 40 ° C, iar umiditatea relativă este mai mică de 40%. Selectarea controlerului de funcționare dinamică: Când ceramica piezoelectrică este acționată dinamic, datorită frecării interne în timpul expansiunii și contracției ceramicii piezoelectrice, aproximativ 5-20% din puterea de antrenare este convertită în căldura generată de ceramica piezoelectrică. Când ceramica piezoelectrică funcționează dinamic, se generează căldură și temperatura crește. În acest moment, capacitatea electrostatică a ceramicii piezoelectrice va crește în mod corespunzător. Prin urmare, atunci când selectați un controler potrivit, nu puteți calcula pur și simplu curentul necesar pe baza capacității măsurate la temperatura camerei în tabelul cu parametri.

   
   

3. Temperatura Curie
   Temperatura Curie a ceramicii piezoelectrice este temperatura tranziției magnetice. Când ceramica piezoelectrică atinge punctul de temperatură Curie, cu cât ceramica piezoelectrică va fi mai aproape de temperatura Curie a ceramicii piezoelectrice, cu atât performanța ceramicii piezoelectrice se schimbă mai mult. Prin urmare, în procesul de utilizare a ceramicii piezoelectrice, aceasta trebuie să fie mult sub temperatura Curie, iar zui nu este mai mare de jumătate din temperatura Curie. Punctul de temperatură Curie al ceramicii piezoelectrice din diferite materiale este diferit. În general, punctul de temperatură Curie al ceramicii piezoelectrice laminate de joasă tensiune este de aproximativ 150-200 ° C, iar punctul de temperatură al stației de ceramică piezoelectrică de joasă tensiune și temperatură înaltă este de aproximativ 340 ° C. Temperatura din interior este de aproximativ 215-340 ° C.

   
   

4. Care este coeficientul de dilatare termică?
   Coeficientul de dilatare liniară axială al ceramicii piezoelectrice laminate la temperatură joasă (în intervalul -40 ~ 120 ° C) este negativ - 5 ppm / ° C, iar coeficientul de dilatare liniară axială al ceramicii piezoelectrice de înaltă presiune este de + 2 ppm / ° C.

5.Se modifică capacitatea de deformare piezoelectrică?
Capacitatea de deformare e deplasare/tensiune de traductorul ceramic piezoelectric este exprimat prin coeficientul d33 din tabelul cu parametrii materialului. În comparație cu funcționarea la temperatura camerei, atunci când temperatura scade, capacitatea de deformare scade în mod corespunzător. Atunci când se lucrează la temperaturi foarte scăzute, efectul piezoelectric este mult redus. Efectul creșterii temperaturii asupra d33 depinde de temperatura Curie a materialului ceramic piezoelectric utilizat. Eficiența piezoelectrică a materialelor moi scade ușor. Când temperatura crește la 80 ° C, când tensiunea de lucru este de 0-150 v, deplasarea ceramicii piezoelectrice stivuite PST 150 / 5x 5/20 este de aproximativ 19 μm. Este de 20 μm. Materialele ceramice piezoelectrice de înaltă temperatură sunt în principal hs / ht. Când temperatura crește la 100 ° C, eficiența piezoelectrică crește cu aproximativ 5%.

6. Ce zici de operarea ceramicii piezoelectrice în medii cu temperaturi ridicate?
Multe aplicații pot funcționa în medii cu temperaturi ridicate. În acest moment, ceramica piezoelectrică standard nu mai poate satisface nevoile utilizatorilor. Pot fi selectate numai ceramica piezoelectrică de înaltă temperatură, cu materiale speciale. Miezul poate furniza ceramică piezoelectrică de ambalare mecanică din seria NAC 6024 sau seria xmt stivuită. Temperatura ridicată de mâine 200 ℃ mediu, și poate fi folosit în mediu de 150 ℃.

7.Necesită funcționarea dinamică ridicată a ceramicii piezoelectrice
În unele aplicații care necesită vibrații de înaltă frecvență, cum ar fi prelucrarea de precizie și controlul activ al vibrațiilor, cum să controlați creșterea temperaturii cauzată de frecarea internă de înaltă frecvență a ceramicii piezoelectrice? Metoda noastră obișnuită este în principal răcirea cu aer extern sau stabilitatea termică a miezului și radiatoarele de mâine. Conducerea rapidă a căldurii a dispozitivului reduce riscul de deteriorare a ceramicii piezoelectrice cauzate de încălzirea de înaltă frecvență. Alegerea unui stabilizator termic de bază mâine poate mai mult decât tripla puterea dinamică a ceramicii piezoelectrice.

8. Ceramica piezoelectrică poate rezista la temperaturi scăzute?
Miezul poate fi furnizat cu placa piezoelectrica de cristal pentru temperaturi scazute de -273°C maine. Cu toate acestea, ceea ce trebuie să știți este că efectul piezoelectric al ceramicii piezoelectrice sub temperatura camerei va fi redus, iar producția și deplasarea ceramicii piezoelectrice vor fi mult reduse. La temperatura scăzută <260 K, pierderea este de aproximativ 0/K în lichid. Sub azot, deplasarea ceramicii piezoelectrice este de aproximativ 10% din temperatura camerei.

Foaia ceramică piezoelectrică pe care o folosim de obicei este o ceramică piezoelectrică semi-bipolară, adică presiunea negativă pe care o poate rezista ceramica piezoelectrică este de 20% din tensiunea pozitivă maximă. Datorită rezistenței puternice a materialului ceramic la depolarizare într-un mediu cu temperatură scăzută, este posibil să se conducă un bipolar ceramic piezoelectric într-un mediu cu temperatură ultra-joasă, obținând astfel o deplasare dublă. De exemplu, PST 150 își reduce capacitatea de deformare la 20% din temperatura camerei la o temperatură scăzută de 77k, dar 40% din deplasarea unipolară la temperatura camerei poate fi obținută prin metoda bipolară. În mediul cu temperatură foarte scăzută, este necesar să alegeți un fir de cupru mangan cu o conductivitate termică mai scăzută pentru a menține mediul cu temperatură scăzută neafectat.