Aplicații practice ale materialelor ceramice piezoelectrice specifice（2）

          Aplicații practice ale materialelor ceramice piezoelectrice specifice

1) Starea cercetării materialelor piezoelectrice la temperatură înaltă: SiO2 este unul dintre cele mai vechi materiale piezoelectrice aplicate dispozitivelor. Datorită frecvenței sale de rezonanță stabilă și stabilității bune a temperaturii, este utilizat pe scară largă în controlul producției și gestionarea tuturor frecvențelor sistemului de comunicații. În Componentele din foile de date ale traductorului piezoelectric , cum ar fi ceasurile, microprocesoarele, etc. Citratul de bismut de plumb (PN) are o structură din bronz de tungsten, o valoare scăzută a factorului de calitate mecanică (Qm), un raport ridicat de d33 la d31 și este utilizat pe scară largă în testele nedistructive (NDT) și în domeniile diagnosticului medical. Niobat de litiu (LiNbO3) și niobat de litiu (LiTaO3) sunt similare ca structură și performanță și sunt adesea denumite cristale având o structură de tip niobat de litiu. Cu proprietăți bune de piezoelectricitate, piroelectricitate, feroelectricitate, electro-optice și optice neliniare, este utilizat pe scară largă pentru a fabrica traductoare de temperatură înaltă, filtre, detectoare piroelectrice în infraroșu, modulatoare laser și o varietate de dispozitive funcționale, cum ar fi multiplicatorii de frecvență.

2) Produsele ceramice piezoelectrice sunt de fapt o ceramică feroelectrică polarizată cu efect piezoelectric, care este un material ceramic piezoelectric cu conversie reciprocă a energiei mecanice și a energiei electrice. Folosind ceramica piezoelectrică pentru a converti forțele externe în energie electrică, pot fi fabricate aprinderi piezoelectrice, surse de alimentare cu raze X mobile și detonatoare de proiectile; Ceramica piezoelectrică poate fi folosită pentru a converti energia ultrasonică în vibrații ultrasonice, care pot fi folosite pentru a găsi poziția peștilor subacvatici. Testarea nedistructivă a metalelor și curățarea cu ultrasunete pot fi, de asemenea, realizate într-o varietate de tăietoare cu ultrasunete, dispozitive de sudură și fiare de lipit pentru plastic sau chiar aur.

3) Polimerii piezoelectrici sunt considerați materiale ideale pentru senzorii robotici. Are caracteristici de rezistență la uzură, greutate ușoară, sensibilitate ridicată, impedanță acustică scăzută, ușor de fixat pe suprafețe complexe, preț scăzut și bandă largă de frecvență. Senzorii cu ultrasunete folosesc funcții piezoelectrice pentru senzori tactili, senzori de accelerație și senzori de proximitate (senzori de distanță). Senzorii cu ultrasunete care folosesc funcții piroelectrice includ senzori de proximitate (senzori de siguranță), senzori de contact (distribuiți), senzori de identificare a materialelor și camere cu infraroșu.

4) Aplicarea materialelor compozite piezoelectrice în reducerea vibrațiilor structurale, materialele compozite piezoelectrice pot fi proiectate din driverul de detectare și aplicate la identificarea răspunsului în frecvență a fasciculului. Acest material este utilizat în sistemul de amortizare al cozii verticale a aeronavei pentru a suprima vibrația generată în timpul zborului și pentru a testa performanța compozitului piezoelectric în controlul activ al vibrației cozii. Rezultatele testelor arată că materialul are performanțe bune de detectare și de conducere, iar efectul de amortizare este mai bun decât cel al ceramicii piezoelectrice.

5) Aplicarea materialelor piezoelectrice au tehnologie de auto-alimentare a dispozitivelor microelectronice. Datorită caracteristicilor unice de conversie electromecanică ale materialelor piezoelectrice, multe colectoare de energie folosesc materiale pentru elemente piezoelectrice ca componente de conversie a energiei și de ieșire. Prin combinarea cu Efect ceramic piezoelectric , materialele piezoelectrice pot, de asemenea, converti alte forme de energie decât energia mecanică în ieșire de energie electrică pentru mai multe forme de colectare a energiei. Materialele piezoelectrice din structurile flexibile sunt utilizate pe scară largă în senzorul de vibrații, este controlul măsurării la o viteză crescândă datorită proprietăților lor unice. Pe partea de control a structurilor inteligente cu sistem integrat, sunt utilizate materiale piezoelectrice. Monitorizarea exactă a răspunsului a structurii flexibile poate fi obținută cu ușurință, astfel încât să poată fi controlată eficient.

6) Transformatorul piezoelectric este un dispozitiv electronic solid bazat pe efectul piezoelectric. Utilizează efectul piezoelectric pozitiv și efectul piezoelectric invers al material ceramic piezoelectric pentru a finaliza conversia reciprocă între energia mecanică și energia electrică și pentru a realiza conversia de înaltă și joasă tensiune. Una dintre cele mai tipice aplicații ale transformatoarelor piezoelectrice este acționarea CCFL (lampa fluorescentă cu catod rece). Convertorul DC-DC este mult mai ușor decât transformatorul electromagnetic tradițional, iar densitatea și eficiența energiei pot fi mult îmbunătățite. Transformatorul electric are avantajele densității mari de putere, izolarea curentului ridicat, interferența electromagnetică scăzută etc. și poate înlocui transformatorul electromagnetic în unele domenii de aplicare. Folosind pe deplin avantajele sale, care nu numai că pot realiza miniaturizarea convertorului, dar și rezolvă existența problemelor electronice de putere și interferențe electromagnetice (EMI).

7) Actuatoarele piezoelectrice sunt dispozitive care utilizează efecte mecanice inverse pentru a forma acționări sau comenzi mecanice. Deoarece corpul piezoelectric are avantajele unui răspuns rapid, precizie ridicată și anti-interferență, dispozitivul de conducere și control construit de corpul piezoelectric are o structură simplă și o reacție rapidă. Dispozitivul piezoelectric de comandă și control care a fost dezvoltat în prezent include în principal un motor cu ultrasunete și o precizie. Care au fost aplicate cu succes în multe domenii precum apărare, biomedicină și optoelectronică.

8) Rolul materialului ceramic piezoelectric în sistemele inteligente de materiale, cum ar fi actuatoarele piezo ceramice, care pot fi, de asemenea, utilizați ca senzori în sistemele și structurile inteligente de materiale. Deoarece ceramica piezoelectrică și polimerii piezoelectrici produc semnale electrice măsurabile pentru solicitările aplicate. O aplicație importantă a fibrelor piezoelectrice este fabricarea compozitelor din fibre piezoelectrice (PFC), care sunt o combinație de detectare și antrenare. Structura adaptativă a sistemelor și structurilor de materiale inteligente este una dintre caracteristicile care pot fi adaptate. Schimbările în mediu sunt realizarea formei structurale și controlul vibrațiilor. Acest lucru este vital pentru aviație și nave spațiale. Compozitele ceramice piezoelectrice (PFC) oferă un material bun pentru structurile adaptive. Pe lângă aplicațiile de reducere a zgomotului umed, pentru a realiza miniaturizarea senzorilor și driverelor pentru a realiza forme complexe, este de dorit să se încorporeze tehnologii în industria semiconductoarelor, cum ar fi litografia. Pentru a face litografia piezoceramica ușor de realizat, este posibil să se încorporeze un material polimeric care este ușor de reparat de razele ultraviolete într-un proces de turnare a elementelor ceramice piezoelectrice , care poate fi utilizat în structura piezo ceramică pregătită printr-un sistem de materiale inteligent. Combinația dintre funcțiile de detectare și de conducere cu sistemul de control poate fi utilizată pentru a depune o peliculă piezo ceramică electronică pe un circuit integrat de siliciu. Materialele piezoelectrice au fost utilizate pe scară largă în domeniul informațiilor, biologiei, militare și noii energie. Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei moderne, este îmbunătățirea continuă a tehnologiei materialelor piezoelectrice, se crede că materialele piezoelectrice se vor răspândi în fiecare colț al vieții de zi cu zi a oamenilor. În plus, tehnologia de pregătire și dezvoltarea aplicațiilor materialelor piezoelectrice vor continua să fie un subiect fierbinte de îngrijorare.