Noua aplicație a materialelor ceramice piezoelectrice

Ceramica piezoelectrică fără plumb, deși ceramica piezoelectrică pe bază de plumb domină aplicația în domeniul piezoelectric. Cu toate acestea, ceramica piezoelectrică de bază este un material dăunător pentru corpul uman și pentru mediu. Printre acestea, toxicul este ușor de volatilizat în timpul procesării și sinterizării, dăunând corpului uman și mediului. Prin urmare, căutarea unui material ceramic piezoelectric care să fie comparabil cu ceramica piezoelectrică și să nu conțină plumb a devenit o nevoie urgentă în domeniul materialelor electronice. În prezent, punctele fierbinți de cercetare din țară și din străinătate se concentrează în principal pe două categorii: care conțin bismut senzor piezo-ceramic și ceramică piezoelectrică fără plumb cu structură de perovskit. Ceramica piezoelectrică stratificată este compusă din perovskit bidimensional și straturi dispuse alternativ în mod regulat. Structura sa specială stratificată determină următoarele caracteristici: constantă dielectrică scăzută, temperatură curie ridicată, coeficient de cuplare electromecanic ridicat și anizotropie evidentă și rezistivitate ridicată. Rată scăzută de rupere dielectrică și temperatură scăzută de sinterizare. Aceste caracteristici determină că ceramica piezoelectrică este deosebit de potrivită pentru aplicații cu temperaturi ridicate și frecvență înaltă, rezolvând astfel defectul de performanță instabilă a ceramicii piezoelectrice la rezonanță de mare putere. Cu toate acestea, ceramica piezoelectrică stratificată cu tantal are propriile lor dezavantaje: unul este că câmpul coercitiv este prea mare, ceea ce nu este propice polarizării; celălalt este activitatea piezoelectrică scăzută și rezistivitate scăzută. Pentru a depăși aceste două defecte, principala utilizare este polarizarea la temperatură ridicată, deoarece câmpul coercitiv scade odată cu creșterea temperaturii și modificarea dopajului. Pentru a obține o impedanță mare, baza este dopată, iar densitățile rezultatelor sunt atât teoretice, cât și superioare rezistivității. În plus, baza a fost de asemenea dopată, rezultând un JG de până la 01 A66. Aceste proprietăți determină că piezoceramica cu tantal este potrivită pentru senzori de temperatură înaltă, oscilatoare și filtre. 

Proprietățile ceramicii au fost investigate folosind sinterizarea la temperatură joasă. Rezultatele arată că toate probele au o densitate teoretică a AD și nu se produce a doua fază; dopajul reduce dimensiunea granulelor și limitează creșterea anizotropă; În ceramica piezoelectrică fără plumb pentru structuri perovskite, are o dimensiune mare pentru ceramica piezoelectrică fără plumb și este potrivită pentru utilizare ca driver și dispozitiv de mare putere. Cu toate acestea, temperatura de curie scăzută a ceramicii piezo, câmpul coercitiv mare și densitatea relativă scăzută limitează cerințele de aplicare. Eliminați treptat utilizarea plumbului și a metalelor grele. În prezent, pregătirea este încă foarte dificilă, mai ales din punct de vedere al densității. Dopajul poate crește densitatea sinterizării; folosind nano-pulbere pentru a produce nano-pulbere prin măcinare fină și prepararea ceramicii piezoelectrice perovskite cu densitate relativă prin forjare sinterizată, ceramica piezoelectrică cu titanat de stronțiu de sodiu este, de asemenea, un punct fierbinte în cercetarea ceramicii piezoelectrice fără plumb. Având o structură de perovskit. În mod similar, titanatul de bismut de sodiu are, de asemenea, activitate piezoelectrică scăzută și câmp coercitiv mare. În prezent, câmpul coercitiv al materialului modificat de titanat de bariu de sodiu este redus în principal prin adăugarea unei multitudini de dopanți cu structură perovskită; ceramica piezoelectrică este mult îmbunătățită, iar materialul este potrivit pentru fabricarea unui filtru piezoelectric și rezonatoare piezoelectrice etc. Din cele de mai sus se poate observa că dacă ceramica piezoelectrică cu conținut de plumb sau ceramica piezoelectrică fără plumb sunt modificate în principal prin adăugarea diferiților dopanți în condițiile actuale. Prin urmare, materialele ceramice piezoelectrice sunt în general soluții solide ceramice complexe. Compoziția materialelor multicomponente adaugă complexitate. Acest lucru va aduce mari dificultăți la testarea performanței materialelor. În analiza performanței materialelor prin metode tradiționale, pentru a obține influența unei anumite schimbări de condiție asupra performanței, sunt adesea fixate alte condiții și se efectuează un număr mare de experimente pentru a analiza condițiile investigate. Situația devine mai complicată dacă urmează să fie studiate efectele mai multor alte condiții într-o anumită condiție. Utilizarea rețelelor neuronale artificiale pentru a stabili modele matematice precise pentru a prezice cu exactitate performanța. Metoda este corectă! Mai important, formula de performanță optimă poate fi bugetată, iar valoarea sa practică este incomensurabilă.