Nyheter

Du är här: Hem / Nyheter / Grunderna i piezoelektrisk keramik / Vad är piezoelektrisk keramik? Och Processflödet av piezoelektrisk keramik.

Vad är piezoelektrisk keramik? Och Processflödet av piezoelektrisk keramik.

Visningar: 4 Författare: Webbplatsredaktör Publiceringstid: 2020-05-15 Ursprung: Plats

Fråga

Piezoelektrisk keramik är ett funktionellt pzt-keramiskt material som kan omvandla mekanisk energi och elektrisk energi till varandra. Den så kallade piezoelektriska effekten innebär att när något medium utsätts för mekaniskt tryck, även om detta tryck är så litet som ljudvågsvibrationer, kommer det att producera kompression eller förlängning och andra formförändringar, vilket gör att mediumytan laddas. Detta är en piezokeramisk cylinder med positiv piezoelektrisk effekt. Omvänt, när ett exciterande elektriskt fält appliceras, kommer mediet att deformeras mekaniskt, vilket kallas den omvända piezoelektriska effekten. Denna underbara effekt har applicerats på många områden som är nära relaterade till människors liv för att uppnå energiomvandling, avkänning, körning, frekvenskontroll och andra funktioner.

När det gäller energiomvandling kan piezoelektrisk keramik användas för att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi, och piezoelektriska tändare, mobila röntgenströmförsörjningar och kanonkulans detonationsanordningar kan tillverkas. Det finns flintor gjorda av piezoelektrisk keramik i elektroniska tändare, och antalet tändare kan vara mer än 1 miljon. Genom att använda piezoelektrisk keramik för att omvandla elektrisk energi till ultraljudsvibrationer, kan den användas för att hitta positionen och formen på undervattensfiskstim, utföra icke-förstörande feldetektering av metaller, samt ultraljudsrengöring och ultraljudsbehandling. Det kan också göras till olika ultraljudsskärare, svetsanordningar och lödkolv, bearbetning av plast och till och med metall.

Allmänt processflöde för piezoelektrisk keramisk givare:

(1) Ingredienser: att utföra förbehandling av materialen, ta bort föroreningar och ta bort fukt, och sedan väga olika råvaror enligt formelns andel. Observera att en liten mängd tillsatser bör placeras i mitten av de stora materialen.
(2) Blandning och malning: Syftet är att blanda och mala alla typer av råvaror och förbereda förutsättningarna för fullständig fastfasreaktion för kalcinering. I allmänhet används torr- eller våtslipning. Torrslipning kan användas för små satser, och omrörningskulfräsning eller luftflödeskrossning kan användas för stora satser, med högre effektivitet.
(3) Förbränning: Syftet är att utföra fastfasreaktion av varje råmaterial vid hög temperatur för att syntetisera piezoelektrisk keramik. Denna process är mycket viktig och kommer direkt att påverka sintringsförhållandena och slutproduktens prestanda.
(4) Sekundär finslipning: Syftet är att finblanda det förbrända piezoelektriska keramiska pulvret och finmala det för att lägga en solid grund för enhetlig porslinsbildning och konsekvent prestanda.
(5) Granulering: Syftet är att få pulvret att bilda högdensitets- och flytande partiklar. Metoden kan utföras manuellt men med låg effektivitet. Den nuvarande effektiva metoden är spraygranulering. I denna process tillsätts ett bindemedel.
(6) Formning: Syftet är att komprimera det granulerade materialet till det erforderliga prefabricerade ämnet.
(7) Plasttömning: Syftet är att avlägsna bindemedlet som tillsatts under granuleringen från ämnet.
(8) Sintring till porslin: Ämnet förseglas och sintras till porslin vid hög temperatur. Denna länk är ganska viktig.
(9) Formbearbetning: Mal de brända produkterna till önskad färdig storlek.
(10) Målelektroden: ställ in en ledande elektrod på den erforderliga keramiska ytan. De allmänna metoderna är silverskiktsinfiltration, kemisk deponering och vakuumbeläggning.
(II) Högspänningspolarisation: Orientera de interna elektriska domänerna i keramiken så att keramiken har piezoelektriska egenskaper.
(12) Åldringstest: Kontrollera indikatorerna efter att den piezokeramiska prestandan är stabil för att se om den uppfyller de förväntade prestandakraven.

År 1880 upptäckte de franska Curie-bröderna den 'piezoelektriska effekten.' 1942 tillverkades piezoelektriskt keramiskt material bariumtitanat i USA, Sovjetunionen och Japan. 1947 föddes bariumtitanat-pickupen, den första piezoelektriska keramiska enheten. I början av 1950-talet utvecklades ett annat piezoelektriskt keramiskt material med mycket bättre prestanda än bariumtitanat, blyzirkonattitanat, framgångsrikt. Sedan dess har utvecklingen av piezoelektrisk keramik gått in i ett nytt skede. Från 1960-talet till 1970-talet fortsatte piezoelektrisk keramik att förbättras och blev perfekt. Till exempel förbättrades binär piezoelektrisk keramik av blyzirkonattitanat med flera element, och ternär och kvartär piezoelektrisk keramik baserad på blyzirkonattitanat kom också till. Dessa material har utmärkt prestanda, enkel tillverkning, låg kostnad och bred användning.

Piezoceramics känslighet för yttre krafter gör att den till och med känner av störningen av flygande vingar med dussintals meter från luften och omvandlar extremt svaga mekaniska vibrationer till elektriska signaler. Genom att använda denna egenskap hos piezoelektrisk keramik kan den appliceras på ekolodssystem, meteorologisk detektering, telemetrimiljöskydd, hushållsapparater etc.
Nuförtiden har piezoelektrisk keramik tillämpats av forskare inom nationell försvarskonstruktion, vetenskaplig forskning, industriell produktion och många områden som är nära relaterade till människors liv. De har blivit mångsidiga i informationsåldern.

Inom flyg- och rymdområdet är piezoelektriska gyron gjorda av piezoelektrisk keramik 'rodret' för rymdfarkoster och konstgjorda satelliter som flyger i rymden. Med hjälp av 'rodret' kan rymdfarkoster och konstgjorda satelliter garantera sin etablerade orientering och kurs. Traditionella mekaniska gyron har kort livslängd, dålig noggrannhet och låg känslighet, vilket inte kan uppfylla kraven för rymdfarkoster och satellitsystem. De kompakta piezoelektriska gyron har dock hög känslighet och god tillförlitlighet.

Alla ubåtar som dyker i djuphavet är utrustade med ekolodssystem som kallas undervattensscouter. Det är en oumbärlig utrustning för undervattensnavigering, kommunikation, spaning av fiendens fartyg och rengöring av fiendens minor. Det är också ett kraftfullt verktyg för utveckling av marina resurser. Den kan upptäcka fiskstim, kartlägga havsbottentopografin och liknande. I detta akustiska system finns det ett par ljusa 'ögon'-högdrivna piezoelektriska keramik som används för akustiska undervattensgivare. När den akustiska signalen som sänds ut av den akustiska undervattensgivaren träffar ett mål genereras en reflektionssignal. Denna reflekterade signal tas emot av en annan mottagande akustisk undervattensgivare, så målet hittas. För närvarande är piezoelektrisk keramik ett av de bästa materialen för att tillverka akustiska undervattensgivare.