Inverkan av hög temperatur och låg temperatur på piezoelektrisk keramik

När kunder frågar om användningstemperaturen för piezoelektrisk keramik stöter vi ofta på olika problem. Kan piezoelektrisk keramik motstå höga temperaturer? Kan miljökeramik med låg temperatur användas? Har temperaturen stor effekt på piezoelektrisk keramik? Idag, låt oss prata om effekten av temperatur på piezoelektrisk keramik.

Utförandet av piezogivarens material beror på temperaturen. Förändringar i temperatur kommer att avsevärt förändra prestandan hos piezoelektrisk keramik. Till exempel kommer kapacitansen och förlustfaktorn att öka med ökande temperatur, medan för hög temperatur kommer att minska prestanda och livslängd. Därför är temperaturen en mycket viktig faktor som påverkar de experimentella resultaten. Det rekommenderas att användare överväger temperaturfaktorn under experimentet i olika applikationsmiljöer.

En ökning av temperaturen kommer att orsaka en betydande förändring i den piezoelektriska keramens dielektriska konstant, det vill säga kapacitansen för den piezoelektriska keramen kommer att förändras, och kapacitansen för den piezoelektriska keramen kommer att öka med cirka 40% från rumstemperatur till 80 ° C.

1. Användningstemperaturområde för piezoelektrisk keramik?
   Detta beror på Curie-temperaturen för det piezoelektriska keramiska materialet. Den staplande piezoelektriska keramiska PST 150-serien vi vanligtvis använder har en Curie-temperatur på 155 ° C. Den rekommenderade säkra användningstemperaturen är -25 till 80 ° C. För högspännings piezoelektriska keramiska hs / ht-material är Curie-temperaturen 340 ° C. Den rekommenderade säkra användningstemperaturen är ca 175 ° C och hög piezoelektrisk keramisk temperatur. tål temperaturer på 200°C.

   
   

2. 
   Lagringstemperaturintervall för piezoelektrisk keramik?
   Den rekommenderade lagringstemperaturen är -5 till 40 ° C och den relativa luftfuktigheten är mindre än 40 %. Val av styrenhet för dynamisk drift: När den piezoelektriska keramen drivs dynamiskt, på grund av den interna friktionen under expansionen och sammandragningen av den piezoelektriska keramen, omvandlas cirka 5-20 % av drivkraften till värmen som genereras av den piezoelektriska keramen. När piezoelektrisk keramik arbetar dynamiskt genereras värme och temperaturen stiger. Vid denna tidpunkt kommer den elektrostatiska kapaciteten hos den piezoelektriska keramen att öka i enlighet med detta. När du väljer en matchande regulator kan du därför inte bara beräkna den erforderliga strömmen baserat på kapacitansen uppmätt vid rumstemperatur i parametertabellen.

   
   

3. Curie-temperatur
   Curie-temperaturen för den piezoelektriska keramen är temperaturen för den magnetiska övergången. När den piezoelektriska keramiken når Curie-temperaturpunkten, ju närmare den piezoelektriska keramiken kommer den piezoelektriska keramikens Curie-temperatur, desto mer förändras prestandan för den piezoelektriska keramen. Därför, i processen att använda piezoelektrisk keramik, måste det vara långt under Curie-temperaturen, och zui är inte högre än hälften av Curie-temperaturen. Curie-temperaturpunkten för piezoelektrisk keramik av olika material är olika. Generellt är Curie-temperaturpunkten för lågspänningslaminerad piezoelektrisk keramik cirka 150-200 ° C, och stationstemperaturpunkten för piezoelektrisk keramik med låg spänning och hög temperatur är cirka 340 ° C. Temperaturen inuti är cirka 215-340 ° C.

   
   

4. Vad är den termiska expansionskoefficienten?
   Den axiella linjära expansionskoefficienten för lågtemperaturlaminerad sambränd piezoelektrisk keramik (i intervallet -40 ~ 120 ° C) är negativ -5 ppm / ° C, och den axiella linjära expansionskoefficienten för piezoelektrisk högtryckskeramik är + 2 ppm / ° C.

5. Förändras den piezoelektriska spänningskapaciteten?
Töjningskapaciteten e förskjutning / spänning av piezoelektrisk keramisk givare uttrycks av d33-koefficienten i materialparametertabellen. Jämfört med rumstemperaturdrift, när temperaturen sjunker, minskar töjningskapaciteten i enlighet därmed. När man arbetar vid ultralåga temperaturer reduceras den piezoelektriska effekten avsevärt. Effekten av temperaturökning på d33 beror på Curie-temperaturen för det piezoelektriska keramiska materialet som används. Den piezoelektriska effektiviteten för mjuka material minskar något. När temperaturen stiger till 80 ° C, när arbetsspänningen är 0-150 v, är förskjutningen av den staplade piezoelektriska keramiska PST 150 / 5x 5/20 cirka 19 μm. Det är 20 μm. Högtemperatur piezoelektriska keramiska material är huvudsakligen hs / ht. När temperaturen stiger till 100 ° C ökar den piezoelektriska verkningsgraden med cirka 5 %.

6. Vad sägs om att använda piezoelektrisk keramik i högtemperaturmiljöer?
Många applikationer kan fungera i högtemperaturmiljöer. Vid denna tidpunkt kan standard piezoelektrisk keramik inte längre möta användarnas behov. Endast högtemperatur piezoelektrisk keramik med specialmaterial kan väljas. Kärnan kan tillhandahålla staplad NAC 6024-serie eller xmt-serie mekanisk förpackning piezoelektrisk keramik. Morgondagens höga temperatur 200 ℃ miljö, och kan användas i 150 ℃ miljö.

7.Kräver högdynamisk drift av piezoelektrisk keramik
I vissa applikationer som kräver högfrekvent vibration, såsom precisionsbearbetning och aktiv vibrationskontroll, hur kontrollerar man temperaturökningen orsakad av högfrekvent intern friktion hos piezoelektrisk keramik? Vår vanliga metod är främst morgondagens externa luftkylning eller kärnvärmestabilitet och kylflänsar Enhetens snabba värmeledning minskar risken för skador på piezoelektrisk keramik orsakad av högfrekvent uppvärmning. Att välja en termisk kärnstabilisator i morgon kan mer än tredubbla den dynamiska kraften hos piezoelektrisk keramik.

8. Kan piezoelektrisk keramik motstå låga temperaturer?
Kärnan kan levereras med piezoelektrisk plåtkristall för låga temperaturer på -273 °C imorgon. Men vad du behöver veta är att den piezoelektriska effekten av piezoelektrisk keramik under rumstemperatur kommer att minska, och uteffekten och förskjutningen av piezoelektrisk keramik kommer att minska kraftigt. Vid låg temperatur <260 K är förlusten ca 0 / K i vätska. Under kväve är förskjutningen av piezoelektrisk keramik cirka 10 % av rumstemperaturen.

Det piezoelektriska keramiska arket vi vanligtvis använder är en semi-bipolär piezoelektrisk keramik, det vill säga det negativa trycket som den piezoelektriska keramiken tål är 20% av den maximala positiva spänningen. På grund av det skarpa motståndet hos det keramiska materialet mot depolarisering i en miljö med låg temperatur Ökat, är det möjligt att driva en piezoelektrisk keramisk bipolär i en miljö med ultralåg temperatur, och därigenom uppnå dubbel förskjutning. Till exempel minskar PST 150 sin töjningskapacitet till 20% av rumstemperaturen vid en låg temperatur på 77k, men 40% av rumstemperaturens unipolära förskjutning kan erhållas med den bipolära metoden. I miljön med ultralåg temperatur är det nödvändigt att välja en mangankoppartråd med lägre värmeledningsförmåga för att hålla lågtemperaturmiljön opåverkad.