Ce este ceramica piezoelectrică? Și fluxul de proces al ceramicii piezoelectrice.

Ceramica piezoelectrică este un material ceramic pzt funcțional care poate converti energia mecanică și energia electrică una la cealaltă. Așa-numitul efect piezoelectric înseamnă că atunci când un mediu este supus unei presiuni mecanice, chiar dacă această presiune este la fel de mică ca vibrația undei sonore, va produce compresie sau alungire și alte modificări de formă, determinând încărcarea suprafeței medii. Acesta este un cilindru piezo-ceramic cu efect piezoelectric pozitiv. În schimb, atunci când se aplică un câmp electric excitant, mediul va fi deformat mecanic, numit efect piezoelectric invers. Acest efect minunat a fost aplicat în multe domenii strâns legate de viața oamenilor pentru a obține conversia energiei, detectarea, conducerea, controlul frecvenței și alte funcții.

Fluxul general de proces al traductorului ceramic piezoelectric:

(1) Ingrediente: efectuarea pretratării materialelor, îndepărtarea impurităților și eliminarea umezelii, apoi cântăriți diferite materii prime în funcție de proporția formulei. Rețineți că o cantitate mică de aditivi trebuie plasată în mijlocul materialelor mari.
(2) Amestecare și măcinare: Scopul este de a amesteca și măcina toate tipurile de materii prime și de a pregăti condițiile pentru o reacție completă în fază solidă pentru calcinare. În general, se adoptă măcinarea uscată sau umedă. Măcinarea uscată poate fi folosită pentru loturi mici, iar măcinarea cu bile de agitare sau măcinarea cu flux de aer pot fi folosite pentru loturi mari, cu eficiență mai mare.
(3) Pre-ardere: Scopul este de a efectua reacția în fază solidă a fiecărei materii prime la temperatură ridicată pentru a sintetiza ceramica piezoelectrică. Acest proces este foarte important și va afecta direct condițiile de sinterizare și performanța produsului final.
(4) Măcinarea fină secundară: Scopul este de a amesteca fin pulberea ceramică piezoelectrică prearsă și de a o măcina fin, astfel încât să se pună o bază solidă pentru formarea uniformă a porțelanului și o performanță constantă.
(5) Granulare: Scopul este de a face pulberea să formeze particule fluide și de înaltă densitate. Metoda poate fi efectuată manual, dar cu eficiență scăzută. Metoda eficientă actuală este granularea prin pulverizare. În acest proces, se adaugă un liant.
(6) Formare: Scopul este compactarea materialului granulat în semifabricatul prefabricat necesar.
(7) Descărcare de plastic: Scopul este îndepărtarea liantului adăugat în timpul granulării din semifabricat.
(8) Sinterizarea în porțelan: semifabricatul este sigilat și sinterizat în porțelan la temperatură ridicată. Acest link este destul de important.
(9) Prelucrarea formei: măcinați produsele arse la dimensiunea finală necesară.
(10) Electrodul țintă: setați un electrod conductiv pe suprafața ceramică necesară. Metodele generale sunt infiltrarea stratului de argint, depunerea chimică și acoperirea în vid.
(II) Polarizare de înaltă tensiune: Orientați domeniile electrice interne ale ceramicii, astfel încât ceramica să aibă proprietăți piezoelectrice.
(12) Test de îmbătrânire: Verificați indicatorii după ce performanța piezo-ceramică este stabilă pentru a vedea dacă îndeplinește cerințele de performanță așteptate.

În 1880, frații francezi Curie au descoperit „efectul piezoelectric”. În 1942, materialul ceramic piezoelectric titanat de bariu a fost fabricat în Statele Unite, Uniunea Sovietică și Japonia. În 1947, a luat naștere pickup-ul cu titanat de bariu, primul dispozitiv ceramic piezoelectric. La începutul anilor 1950, un alt material ceramic piezoelectric cu performanțe mult mai bune decât titanatul de bariu, titanatul de zirconat de plumb, a fost dezvoltat cu succes. De atunci, dezvoltarea ceramicii piezoelectrice a intrat într-o nouă etapă. Din anii 1960 până în anii 1970, ceramica piezoelectrică a continuat să se îmbunătățească și a devenit perfectă. De exemplu, ceramica piezoelectrică binară cu zirconat de plumb s-a îmbunătățit cu mai multe elemente, iar ceramica piezoelectrică ternară și cuaternară pe bază de titanat de zirconat de plumb a luat ființă. Aceste materiale au performanțe excelente, fabricație simplă, cost redus și aplicare largă.

Sensibilitatea piezoceramicului la forțele externe face chiar să simtă perturbarea aripilor zburătoare la zeci de metri distanță de aer și transformă vibrațiile mecanice extrem de slabe în semnale electrice. Folosind această caracteristică a ceramicii piezoelectrice, poate fi aplicată sistemelor sonare, detecție meteorologică, protecția mediului prin telemetrie, aparate de uz casnic etc.
În prezent, ceramica piezoelectrică a fost aplicată de oamenii de știință în construcțiile de apărare națională, cercetarea științifică, producția industrială și multe domenii strâns legate de viața oamenilor. Au devenit versatile în era informației.

În domeniul aerospațial, giroscopiile piezoelectrice din ceramică piezoelectrică sunt „cârma” navelor spațiale și sateliților artificiali care zboară în spațiu. Bazându-se pe „cârmă”, navele spațiale și sateliții artificiali pot garanta orientarea și cursul stabilit. Giroscopiile mecanice tradiționale au durată de viață scurtă, precizie slabă și sensibilitate scăzută, care nu pot îndeplini cerințele navelor spațiale și sistemelor de satelit. Cu toate acestea, giroscopiile piezoelectrice compacte au o sensibilitate ridicată și o fiabilitate bună.