Praktiska tillämpningar av specifika piezoelektriska keramiska material（2）

          Praktiska tillämpningar av specifika piezoelektriska keramiska material

1) Forskningsstatus för piezoelektriska 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 produktionsstyrning och hantering av alla kommunikationssystems frekvenser. I den piezoelektriska transduktordatabladskomponenter , 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 den goda piezoelektriciteten, pyroelektriciteten, ferroelektriciteten, elektrooptiska och olinjära optiska egenskaperna används den i stor utsträckning för att tillverka högtemperaturgivare, filter, pyroelektriska infraröda detektorer, lasermodulatorer och en mängd funktionella enheter som frekvensmultiplikatorer.

2) Piezoelektriska keramiska produkter är faktiskt en polariserad ferroelektrisk keramik med piezoelektrisk effekt, vilket är ett piezokeramiskt material 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. Icke-förstörande testning av metaller och ultraljudsrengöring kan också göras till en mängd olika ultraljudsskärare, svetsanordningar och lödkolvar för plast eller till och med guld.

3) Piezoelektriska polymerer 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. Ultraljudssensorer använder piezoelektriska funktioner för taktila sensorer, accelerationssensorer och närhetssensorer (avståndssensorer). Ultraljudssensorer som använder pyroelektriska funktioner inkluderar närhetssensorer (säkerhetssensorer), kontaktsensorer (distribuerade), materialidentifieringssensorer och infraröda kameror.

4) Tillämpningen av piezoelektriska kompositmaterial i den strukturella vibrationsreduktionen, piezoelektriska kompositmaterial kan designas från avkänningsdrivenheten och appliceras på strålens frekvenssvarsidentifiering. Detta material används i dämpningssystemet för flygplanets vertikala svans för att dämpa vibrationerna som genereras under flygning och för att testa prestandan hos den piezoelektriska kompositen i den aktiva kontrollen av svansvibrationen. Testresultaten visar att materialet har bra avkännings- och körprestanda, och dämpningseffekten är bättre än hos piezoelektrisk keramik.

5) Tillämpning av piezoelektriska material har självförsörjningsteknologi för mikroelektroniska enheter. På grund av de unika elektromekaniska omvandlingsegenskaperna hos piezoelektriska material använder många energiskördare piezoelektriska elementmaterial som energiomvandlings- och utgående komponenter. Genom att blanda med piezoelektrisk keramisk effekt , piezoelektriska material kan också omvandla andra energiformer än mekanisk energi till elektrisk energiutgång för flera former av energiskörd. Piezoelektriska material i de flexibla strukturerna används i stor utsträckning i vibrationssensorer, det är mätningskontrollen med en ökande hastighet på grund av deras unika egenskaper. På kontrollsidan av smarta strukturer med ett integrerat system 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 förverkliga 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. Att till fullo utnyttja dess fördelar, som inte bara kan realisera miniatyriseringen av omvandlaren, utan också lösa förekomsten av kraftelektronik och elektromagnetiska störningar (EMI).

7) Piezoelektriska ställdon är enheter som använder mekaniska omvända effekter för att bilda mekaniska drivenheter eller kontroller. Eftersom den piezoelektriska kroppen 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. Som har använts framgångsrikt inom många områden som försvar, biomedicin och optoelektronik.

8) Piezoelektriskt keramiskt materials roll i smarta materialsystem, såsom piezokeramiska ställdon, som också kan användas som sensorer i smarta materialsystem och strukturer. Eftersom piezoelektriska keramer och piezoelektriska polymerer producerar de mätbara elektriska signalerna 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 de egenskaper som kan anpassas. Förändringar i miljön är förverkligandet av strukturell form och vibrationskontroll. Detta är avgörande för flyg och rymdfarkoster. Piezoelektriska keramiska kompositer (PFC) ger ett bra material för adaptiva strukturer. För att miniatyrisera sensorer och drivenheter för att skapa komplexa former, är det önskvärt att införliva teknologier i halvledarindustrin, t.ex. litografi. För att göra litografin lätt att utföra piezokeramik, är det möjligt att införliva ett polymermaterial som lätt repareras av ultravioletta strålar i en piezoelektriska keramiska element gjutprocess, som kan användas i den piezokeramiska strukturen framställd av ett smart materialsystem. Kombinationen av avkännings- och körfunktioner med kontrollsystemet kan användas för att deponera en elektronisk piezokeramisk film på en integrerad krets av kisel. Piezoelektriska material har använts i stor utsträckning inom informations-, biologi-, militära och nya energiområden. Med utvecklingen av modern vetenskap och teknik är det den kontinuerliga förbättringen av piezoelektrisk materialteknik, man tror 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.