Applicering av piezoelektriska tunnfilmsmaterial

Piezoelektriska filmer används ofta på grund av deras utmärkta prestanda. Piezoelektriska tjockfilmer kan användas för att tillverka en mängd olika mikroenheter, såsom mikropumpar, ultraljudsmotorer, resonatorer, pyroelektriska tjockfilmssensorer, tjockfilmsställdon, mikroenergipickuper, etc.

 

1. Hydrofon och ekolod

General Electric Companys hydrofoner med ett membran med en 2,5 μm tjock PVD F piezoelektrisk film som substrat, piezokeramiska skivor kan användas i medicinska och NDU-transduktorer och kan användas i intervallet 0,5 till 50 HZ karakterisering och kalibrering. På grund av den långsiktiga stabiliteten och repeterbarheten hos dessa enheter har dessa egenskaper hos hydrofoner använts för att utveckla en ny typ av multivariat instrument. undervattensskanning-ekolodssystem består av 100 PVDF-substrathydrofoner för undervattenssäkerhet/räddningsanordningar. Denna enhet tillverkades för några år sedan. Systemet använder passivt läge med en driftfrekvens på 1 till 1 000 HZ. Den kan också arbeta i tre olika frekvenser i aktivt läge. Det kan detekteras med detta system små ubåtar upp till 3 km bort kan också detektera motorer upp till 600 m bort, och vinkelavvikelsen är mindre än 5'. Den senaste hydrofonberäkningsmodellen visar att om PVD F-elementet är korrekt designat kan hydrofonen upptäcka signaler över 10 dB i systemdemonstrationen.

2. Antifouling

Piezofilm har mycket breda möjligheter i bottenfärgsapplikationer. För närvarande har National Institute of Research och University of Montrich bedrivit forskning om antifouling av piezoelektriska filmer. Piezoelektrisk film har visat sig vara mer effektiv för att mäta vibrationen hos polymeren i skalet. Därför kan den användas för att förhindra att de flesta marina organismer närmar sig som kommer att orsaka förorening av fartyg. Dessutom utvidgar Delft Scientific Research Institute i Nederländerna sina slutsatser till större metallstrukturer, såsom skal på handelsfartyg. Samtidigt, samma princip piezokeramisk skivkristall studeras om hur man tillverkar frostskyddsytor på flygplan.

3. Medicin

För närvarande studerar människor aktivt tillämpningen av PVDF i medicin. I många länder dör många barn av SIDS eller andra syndrom varje år. För att minska antalet plötsliga spädbarnsdödligheter producerar minst tre företag i Nederländerna och USA en andningsmonitor. A

Denna monitor lägger en matta med PVD F piezoelektrisk film under barnets kropp för att kontinuerligt övervaka de små vibrationer som orsakas av andning och hjärtslag (särskilt på natten), när intervallet för andning eller hjärtslag överskrider. Vid en förinställd tid, säg 20 s, kommer den att utlösa ett larm, vilket kan förhindra kvävning och effektivt död för barnet.

4. Elektroder

Om den yttre ytan av elektroden är täckt med ett lager av PVDF piezoelektrisk polymer, kan den omvandla information som vibrationer, stötar, tryck, stress och spänningar till elektriska signaler. För denna typ av elektrod, för den kvasistatiska ingången från låg frekvens till hög frekvens, kan dess utgång alltid behålla sina frekvensegenskaper, och utmatningen av den elektriska signalen har ett linjärt samband med det applicerade trycket. Samtidigt har denna elektrod också god temperaturstabilitet, lämplig för olika miljöer på -40 ~ 70 ℃. Intervallet är i allmänhet från 0,25 till 25 p C/N. Genom att linda det smala piezoelektriska arket till en cirkel kan en känslig piezoelektrisk elektrod med ett värde av 40 p C/N erhållas.

5. Flyg och navigation

'Portable Automatic Remote Inspection System' utvecklat av Research, förkortat PAR IS, är en av de första avancerade enheterna som gick in i råvarutiden. Detta system är speciellt utformat för in-situ-inspektion av skiktade strukturer med stora ytor eller kompositstrukturer.

Nyckelelementet är en 200×200 mm deformerbar PVDF piezoelektrisk film, som innehåller 1024 givare. Flexibiliteten hos denna film är mycket bra, och den kan helt passa den krökta ytan med en krökningsradie på 4. Enheten som är ansluten till den har också en handhållen kontrollenhet, datasampler och displayenhet.

Denna mottagare har ett totalt signal-brusförhållande på 100 dB och en mittfrekvens på 2,5 M Hz. Grafit-epoxikompositer på flygplan eller stora strukturer på fartyg kan användas för bekväma tester. För aluminium och stål har tillfredsställande resultat redan erhållits i detta avseende. För denna speciella tillämpning av PVD F har det visat sig att filmen med biaxiell polaritet är mer lämplig än den enaxliga polariteten.

6. Strukturell övervakning

Den piezoelektriska filmen PVD F har också vissa tillämpningar inom strukturövervakning. En systematisk studie av de grundläggande egenskaperna hos PVD F piezoelektrisk filmövervakningsstruktur utfördes. Ett dynamiskt och statiskt svarstest av PVDF:s piezoelektriska filmövervakningsstruktur gjordes. Samtidigt genomfördes också en preliminär studie av konstruktionens slagbelastning med PVDF piezoelektrisk film. .

Som tillämpningen av piezoelektriska skivor givare är mer och mer omfattande, det kommer att vara väl utvecklat i framtiden. Tillverkningstekniken för piezoelektrisk tunnfilm kommer också att utvecklas mot hög effektivitet, låg kostnad och hög kvalitet. Eftersom CVD-metoden har bättre täckning, kan den deponeras på djupa hål, steg, fördjupningar eller andra komplexa tredimensionella former. Dessutom kan den kemiska ångdeponeringsmetoden också styra det stökiometriska förhållandet för den preparerade filmen i ett brett spektrum, vilket är mycket framträdande jämfört med andra metoder. Kostnaden och driftskostnaden för kemisk ångdeponeringsutrustning är relativt låg, lämplig för både tillverkningsprocesser och andra produktionsprocesser. Därför kommer användningen av CVD-metoden för framställning av piezoelektriska filmer att tillämpas väl i framtiden, och piezoelektriska filmer kommer att användas bättre.