Applicering av högtemperatur piezoelektriska keramiska material

1) Forskningsstatus för piezoelektriska keramiska material med hög temperatur: SiO2 är ett av de tidigaste piezoelektriska materialen som appliceras på enheter. På grund av sin stabila resonansfrekvens och goda temperaturstabilitet används den i stor utsträckning vid produktionskontroll och hantering av alla kommunikationssystem. I komponenter, såsom klockor, mikroprocessorer, etc. Blyvismutcitrat (PN) har en volframbronsstruktur, lågt värde på mekanisk kvalitetsfaktor (Qm), högt förhållande mellan d33 och d31, och används i stor utsträckning inom oförstörande testning (NDT) och medicinska diagnostiska områden. Litiumniobat (LiNbO3) och litiumniobat (LiTaO3) är likartade i struktur och prestanda och kallas ofta för kristaller med en struktur av litiumniobattyp. Med god piezoelektricitet, pyroelektricitet, ferroelektricitet, elektrooptiska och icke-linjära optiska egenskaper används den i stor utsträckning för att tillverka högtemperaturgivare, filter, pyroelektriska infraröda detektorer, lasermodulatorer och en mängd funktionella enheter såsom frekvensmultiplikatorer.

2) Piezoelektrisk keramik är faktiskt en polariserad ferroelektrisk keramik med piezoelektrisk effekt, vilket är ett piezokeramiskt material piezocylindrig keramisk givare med ömsesidig omvandling av mekanisk energi och elektrisk energi. Genom att använda piezoelektrisk keramik för att omvandla yttre krafter till elektrisk energi, kan piezoelektriska tändare, mobila röntgenströmförsörjningar och projektilsprängkapslar tillverkas; piezoelektrisk keramik kan användas för att omvandla ultraljudsenergi till ultraljudsvibrationer, som kan användas för att hitta positionen för undervattensfiskar. Och form, oförstörande testning av metall, ultraljudsrengöring kan också göras till en mängd olika ultraljudsskärare, svetsutrustning och lödkolv, bearbetning av plast och till och med metall. Piezoelektrisk keramik är mycket känslig och kan omvandla extremt svaga mekaniska vibrationer till elektriska signaler. Känsligheten kan till och med känna av störningen av de flygande insekterna som flaxar med vingarna i mer än tio meter. Den kan användas för ekolodssystem, meteorologisk detektering, miljötelemetri, jordbävningsförutsägelse.

3) Piezoelektriska polymerer av keramiska givare för piezoelektriska skivor anses vara idealiska material för robotsensorer. Den har egenskaper som slitstyrka, låg vikt, hög känslighet, låg akustisk impedans, lätt att fixa på komplexa ytor, lågt pris och brett frekvensband. Sensorer som använder piezoelektriska funktioner inkluderar känselsensorer, accelerationssensorer och närhetssensorer (avståndssensorer). Sensorer som använder pyroelektriska funktioner inkluderar närhetssensorer (säkerhetssensorer), kontaktsensorer (distribuerade), materialidentifieringssensorer och infraröda kameror.

4) Tillämpningen av piezoelektriska fiberkompositmaterial har strukturell vibrationsreduktion, piezoelektriska fiberkompositmaterial kan designas från avkänningsdrivenheten och appliceras på strålens frekvenssvarsidentifiering. Detta material används i dämpningssystemet för flygplanets vertikala svans för att undertrycka vibrationerna som genereras under flygning och för att testa prestandan hos den piezoelektriska fiberkompositen i den aktiva kontrollen av svansvibrationen. Testresultaten visar att materialet har bra avkännings- och körprestanda, och dämpningseffekten är bättre än hos piezokeramiska givare.

5) Tillämpning av keramisk givare med ultraljudscylinder i självdriven teknik för mikroelektroniska enheter. På grund av de unika elektromekaniska omvandlingsegenskaperna hos piezoelektriska material använder många energiskördare piezoelektriska material (element) som energiomvandlings- och utgående komponenter. Genom att blandas med andra materialmekanismer kan piezoelektriska material också omvandla andra energiformer än mekanisk energi till elektrisk energiproduktion för flera former av energiskörd. Piezoelektriska material i flexibla strukturer används i stor utsträckning vid vibration, mätning och styrning med ökande hastighet på grund av deras unika egenskaper. På avkännings- och kontrollsidan av smarta strukturer med ett integrerat kontrollsidesystem används piezoelektriska material. Den exakta svarsövervakningen av den flexibla strukturen kan lätt erhållas, så att den kan kontrolleras effektivt.

6) Piezoelektrisk transformator är en solid-state elektronisk enhet baserad på piezoelektrisk effekt. Den använder den positiva piezoelektriska effekten och den omvända piezoelektriska effekten av piezoelektriskt keramiskt material för att slutföra den ömsesidiga omvandlingen mellan mekanisk energi och elektrisk energi och realisera hög- och lågspänningsomvandlingen. En av de mest typiska tillämpningarna för piezoelektriska transformatorer är att driva CCFL (kallkatodlysrör). DC-DC-omvandlaren är mycket lättare än den traditionella elektromagnetiska transformatorn, och energitätheten och effektiviteten kan förbättras avsevärt. Den elektriska transformatorn har fördelarna med hög effekttäthet, hög strömisolering, låg elektromagnetisk interferens, etc., och kan ersätta den elektromagnetiska transformatorn i vissa applikationsområden. Utnyttja dess fördelar fullt ut, inte bara kan förverkliga miniatyriseringen av omvandlaren, men också lösa existensen i kraftelektroniken. Problem med elektromagnetisk störning (EMI).

7) Piezoelektriska ställdon är enheter som använder mekaniska omvända effekter för att bilda mekaniska drivenheter eller kontroller. Eftersom de ultraljudspolariserade piezoomvandlarna har fördelarna med snabb respons, hög precision och anti-interferens, har driv- och kontrollanordningen konstruerad av den piezoelektriska kroppen en enkel struktur och en snabb reaktion. Den piezoelektriska driv- och styranordningen som för närvarande har utvecklats innefattar huvudsakligen en ultraljudsmotor och en precision etc. och har framgångsrikt tillämpats inom många områden såsom försvar, biomedicin och optoelektronik.

Piezoelektriska materials roll i smarta materialsystem, såsom piezokeramiska ställdon, som även kan användas som sensorer i smarta materialsystem och strukturer. Eftersom piezoelektriska keramer och piezoelektriska polymerer är mätbara elektriska signaler för applicerade spänningar. En viktig tillämpning av piezoelektriska fibrer är tillverkningen av piezoelektriska fiberkompositer (PFC), som är en kombination av avkänning och drivning. Den adaptiva strukturen hos intelligenta materialsystem och strukturer är en av funktionerna som kan anpassas. Det är förverkligandet av strukturell form och vibrationskontroll. Detta är avgörande för flyg och rymdfarkoster. Piezoelektriska fiberkompositer (PFC) ger ett bra material för adaptiva strukturer. Förutom dämpade brusreducerande tillämpningar, för att uppnå miniatyrisering av sensorer och drivrutiner och för att göra komplexa former, är det önskvärt att införliva teknologier i halvledarindustrin, såsom litografi. För att göra litografin lätt att utföra på piezoelektriska skivelement, är det möjligt att inkorporera ett polymermaterial som är lätt att reparera med ultravioletta strålar i en keramisk tejpgjutningsprocess, som kan användas i en keramisk laminatstruktur framställd av ett smart materialsystem. Kombinationen av avkännings- och drivfunktioner med styrsystemet kan användas för att avsätta en elektronisk kiselkeramisk filmkrets.

Piezoelektriska material har använts i stor utsträckning inom information, biologi, militära och nya energiområden. Med utvecklingen av modern vetenskap och teknik, den kontinuerliga förbättringen av piezoelektrisk materialteknik, tror man att piezoelektriska material kommer att spridas till alla hörn av människors dagliga liv. Dessutom kommer beredningstekniken och applikationsutvecklingen av piezoelektriska material att fortsätta att vara ett hett orosmoment.