Практичне застосування конкретних п'єзоелектричних керамічних матеріалів（2）

          Практичне застосування конкретних п'єзоелектричних керамічних матеріалів

1) Статус дослідження високотемпературних п’єзоелектричних матеріалів: SiO2 є одним із найперших п’єзоелектричних матеріалів, які застосовувалися в пристроях. Завдяки стабільній резонансній частоті та хорошій температурній стабільності він широко використовується в виробничому контролі та управлінні всіма частотами систем зв’язку. в компоненти п’єзоелектричного перетворювача , такі як годинник, мікропроцесори тощо. Цитрат вісмуту свинцю (PN) має структуру вольфрамової бронзи, низьке значення механічного коефіцієнта якості (Qm), високе співвідношення d33 до d31 і широко використовується в неруйнівному контролі (NDT) і медичній діагностиці. Ніобат літію (LiNbO3) і ніобат літію (LiTaO3) схожі за структурою та характеристиками, і їх часто називають кристалами типу ніобату літію. Завдяки хорошим п’єзоелектричним, піроелектричним, сегнетоелектричним, електрооптичним і нелінійним оптичним властивостям, він широко використовується для виготовлення високотемпературних перетворювачів, фільтрів, піроелектричних інфрачервоних детекторів, лазерних модуляторів і різноманітних функціональних пристроїв, таких як помножувачі частоти.

2) П'єзоелектричні керамічні вироби насправді є поляризованою сегнетоелектричною керамікою з п'єзоелектричним ефектом, яка є п'єзокерамічним матеріалом із взаємним перетворенням механічної енергії та електричної енергії. Використовуючи п’єзоелектричну кераміку для перетворення зовнішніх сил в електричну енергію, можна виготовити п’єзоелектричні запальники, мобільні рентгенівські джерела живлення та детонатори снарядів; П'єзоелектрична кераміка може бути використана для перетворення ультразвукової енергії в ультразвукові коливання, які можуть використовуватися для визначення положення підводної риби. Неруйнівний контроль металів і ультразвукове очищення також можна застосовувати в різних ультразвукових різаках, зварювальних пристроях і паяльниках для пластику або навіть золота.

3) П’єзоелектричні полімери вважаються ідеальними матеріалами для роботизованих датчиків. Він має такі характеристики, як зносостійкість, легка вага, висока чутливість, низький акустичний опір, легкість кріплення на складних поверхнях, низька ціна і широкий діапазон частот. Ультразвукові датчики використовують п’єзоелектричні функції для тактильних датчиків, датчиків прискорення та датчиків наближення (датчиків відстані). Ультразвукові датчики, які використовують піроелектричні функції, включають датчики наближення (датчики безпеки), контактні датчики (розподілені), датчики ідентифікації матеріалів та інфрачервоні камери.

4) Застосування п’єзоелектричних композитних матеріалів у структурному зменшенні вібрації, п’єзоелектричні композитні матеріали можуть бути розроблені з сенсорного драйвера та застосовані до ідентифікації частотної характеристики променя. Цей матеріал використовується в системі амортизації вертикального оперення літака, щоб придушити вібрацію, що виникає під час польоту, і перевірити ефективність п’єзоелектричного композиту в активному контролі вібрації хвоста. Результати випробувань показують, що матеріал має хороші характеристики чутливості та руху, а ефект демпфування кращий, ніж у п’єзоелектричної кераміки.

5) Застосування п'єзоелектричних матеріалів у технології автономного живлення мікроелектронних пристроїв. Завдяки унікальним характеристикам електромеханічного перетворення п’єзоелектричних матеріалів, багато енергозбиральних комбайнів використовують матеріали п’єзоелектричних елементів як компоненти для перетворення енергії та виведення. Завдяки суміші з п'єзоелектричний керамічний ефект , п'єзоелектричні матеріали також можуть перетворювати форми енергії, відмінні від механічної енергії, на вихід електричної енергії для багатьох форм збору енергії. П'єзоелектричні матеріали в гнучких структурах широко використовуються в датчиках вібрації, це контроль вимірювань зі зростаючою швидкістю завдяки їх унікальним властивостям. На стороні керування розумними конструкціями з інтегрованою системою використовуються п’єзоелектричні матеріали. Можна легко отримати точний моніторинг відповіді гнучкої конструкції, щоб нею можна було ефективно керувати.

6) П'єзоелектричний трансформатор - це твердотільний електронний пристрій, заснований на п'єзоелектричному ефекті. Він використовує позитивний п'єзоелектричний ефект і зворотний п'єзоелектричний ефект п'єзоелектричний керамічний матеріал для завершення взаємного перетворення між механічною енергією та електричною енергією та реалізації перетворення високої та низької напруги. Одним із найбільш типових застосувань п’єзоелектричних трансформаторів є керування CCFL (люмінесцентна лампа з холодним катодом). Перетворювач DC-DC набагато легший за традиційний електромагнітний трансформатор, а щільність енергії та ефективність можна значно покращити. Електричний трансформатор має такі переваги, як висока щільність потужності, висока ізоляція струму, низькі електромагнітні перешкоди тощо, і може замінити електромагнітний трансформатор у деяких сферах застосування. Повністю використовуючи його переваги, які не тільки можуть реалізувати мініатюризацію перетворювача, але й вирішити проблеми існування силової електроніки та електромагнітних перешкод (EMI).

7) П'єзоелектричні приводи - це пристрої, які використовують механічні зворотні ефекти для формування механічних приводів або елементів керування. Оскільки п’єзоелектричний корпус має такі переваги, як швидка реакція, висока точність і захист від перешкод, керуючий і контрольний пристрій, створений п’єзоелектричним корпусом, має просту структуру та швидку реакцію. Розроблений на даний момент п’єзоелектричний пристрій керування та управління включає в себе ультразвуковий двигун і точність. Які успішно застосовуються в багатьох галузях, таких як оборона, біомедицина та оптоелектроніка.

8) Роль п’єзоелектричних керамічних матеріалів у системах розумних матеріалів, таких як п’єзокерамічні приводи, які також можна використовувати як датчики в системах і структурах розумних матеріалів. Оскільки п’єзоелектрична кераміка та п’єзоелектричні полімери створюють вимірювані електричні сигнали для прикладених напруг. Важливим застосуванням п’єзоелектричних волокон є виготовлення п’єзоелектричних волоконних композитів (PFC), які є комбінацією датчиків і приводу. Адаптивна структура інтелектуальних систем і структур матеріалів є однією з особливостей, які можна адаптувати. Зміни в навколишньому середовищі - це реалізація структурної форми та контролю вібрації. Це життєво важливо для авіації та космічних кораблів. П'єзоелектричні керамічні композити (PFC) є хорошим матеріалом для адаптивних структур. Крім програм зменшення вологого шуму, щоб досягти мініатюризації датчиків і драйверів для створення складних форм, бажано використовувати технології в напівпровідниковій промисловості, такі як літографія. Для того, щоб зробити літографію легкою для виконання п’єзокераміки, можна включити полімерний матеріал, який легко відновлюється ультрафіолетовими променями, в процес лиття п’єзоелектричних керамічних елементів , який може бути використаний у п’єзокерамічній структурі, виготовленій за допомогою інтелектуальної системи матеріалів. Комбінація сенсорних і керуючих функцій із системою керування може бути використана для нанесення електронної п’єзокерамічної плівки на кремнієву інтегральну схему. П’єзоелектричні матеріали широко використовуються в інформаційній, біологічній, військовій та новій енергетиці. З розвитком сучасної науки і техніки, це постійне вдосконалення технології п'єзоелектричних матеріалів, вважається, що п'єзоелектричні матеріали поширяться на кожен куточок повсякденного життя людей. Крім того, технологія приготування та розробка застосування п’єзоелектричних матеріалів залишатимуться гарячою темою для занепокоєння.