Anwendung von piezoelektrischen Dünnfilmmaterialien

Piezoelektrische Filme werden aufgrund ihrer hervorragenden Leistung weit verbreitet. Piezoelektrische dicke Filme können verwendet werden, um eine Vielzahl von Mikrogeräten wie Mikropumpen, Ultraschallmotoren, Resonatoren, pyroelektrische dicke Filmsensoren, dicke Filmaktuatoren, Mikroenergie-Pickups usw. herzustellen.

1. Hydrophon und Sonar

Ein-Diaphragm-Hydrophone der General Electric Company mit einem dicken PVD-PVD-PVD-Film von 2,5 μm als Substrat,Piezo -KeramikscheibeKann in medizinischen und NDE -Wandlern verwendet werden und im Bereich von 0,5 bis 50 Hz Charakterisierung und Kalibrierung verwendet werden. Aufgrund der langfristigen Stabilität und Wiederholbarkeit dieser Geräte wurden diese Eigenschaften von Hydrophonen verwendet, um eine neue Art von multivariatem Instrument zu entwickeln. Unterwasser-Scan-Sonarsystem besteht aus 100 PVDF-Substrathydrophonen für Unterwassersicherheits-/Rettungsgeräte. Dieses Gerät wurde vor einigen Jahren hergestellt. Das System verwendet den passiven Modus mit einer Betriebsfrequenz von 1 bis 1 000 Hz. Es kann auch in drei verschiedenen Frequenzen im aktiven Modus funktionieren. Es kann mit diesem System erkannt werden, dass kleine U -Boote bis zu 3 km Entfernung auch Motoren bis zu 600 m entfernt erkennen können, und die Winkelabweichung beträgt weniger als 5 '. Das jüngste Hydrophonberechnungsmodell zeigt, dass das Hydrophon, wenn das PVD -F -Element ordnungsgemäß gestaltet ist, Signale über 10 dB in der Systemdemonstration nachweisen kann.

2. Antifouling

Piezo -Film hat sehr breite Aussichten in Antifouling -Anwendungen. Gegenwärtig haben das Nationale Institut für Forschung und die Universität von Montrich Forschungen zum Anti-Fouling piezoelektrischer Filme durchgeführt. Der piezoelektrische Film hat sich als wirksamer für die Messung der Schwingung des Polymers in der Hülle erwiesen. Daher kann es verwendet werden, um den Ansatz der meisten Meeresorganismen zu verhindern, die die Verschmutzung von Schiffen verursachen. Darüber hinaus erweitert das Delft Scientific Research Institute in den Niederlanden die Schlussfolgerungen, die sie auf größere Metallstrukturen wie die Hülle von Handelsschiffen erhalten hat. Gleichzeitig das gleiche Prinzip vonPiezo -Keramikscheibenkristallwird untersucht, wie man Frostschutzflächen in Flugzeugen produziert.

3. Medizin

Derzeit untersuchen Menschen aktiv die Anwendung von PVDF in der Medizin. In vielen Ländern sterben jedes Jahr viele Babys an SIDS oder anderen Syndromen. Um die plötzliche Sterblichkeitsrate von Säuglingen zu verringern, mindestens drei Unternehmen in den Niederlanden, und die Vereinigten Staaten produzieren einen Atemwegsmonitor. EIN

Dieser Monitor setzt eine Matte mit PVD-f-piezoelektrischer Film unter den Körper des Babys, um die durch Atmung und Herzschlag (insbesondere nachts) verursachte leichte Schwingung kontinuierlich zu überwachen, wenn das Intervall der Atmung oder des Herzschlags in der Zeit vor der Einstellung überschreitet, z. B. 20 S, es wird einen Alarm auslösen, der das Ersticken und den Tod des Babys rechtzeitig und effektiv verhindern kann.

4. Elektroden

Wenn die äußere Oberfläche der Elektrode mit einer Schicht PVDF -Piezoelektrik -Polymer bedeckt ist, kann sie Informationen wie Schwingung, Stoß, Druck, Spannung und Dehnung in elektrische Signale umwandeln. Für diese Art von Elektrode kann für den quasistatischen Eingang von niedriger Frequenz zu hoher Frequenz immer seine Frequenzeigenschaften beibehalten, und der Ausgang des elektrischen Signals hat eine lineare Beziehung zum angelegten Druck. Gleichzeitig weist diese Elektrode auch eine gute Temperaturstabilität auf, die für verschiedene Umgebungen von 40 ~ 70 ℃ geeignet ist. Der Bereich liegt im Allgemeinen zwischen 0,25 und 25 p c/n. Durch Wickeln des schmalen piezoelektrischen Blechs in einen Kreis kann eine empfindliche piezoelektrische Elektrode mit einem Wert von 40 p c/n erhalten werden.

5. Luftfahrt und Navigation

Das von Forschung entwickelte \"tragbare automatische Remote -Inspektionssystem ist eines der ersten fortgeschrittenen Geräte, die in die Warenzeit eintreten. Dieses System wurde speziell für die In-situ-Inspektion von vielfältigen Schichtstrukturen oder Verbundstrukturen entwickelt.

Das Schlüsselelement ist ein 200 × 200 mM deformierbares PVDF -piezoelektrischer Film, der 1024 Wandler enthält. Die Flexibilität dieses Films ist sehr gut und kann mit einem Krümmungsradius von 4 vollständig auf die gekrümmte Oberfläche passen. Das damit verbundene Gerät verfügt auch über einen Handcontroller, einen Datenabtaster und ein Anzeigegerät.

Dieser Empfänger hat ein Gesamtsignal-Rausch-Verhältnis von 100 dB und eine Mittelfrequenz von 2,5 m Hz. Graphit-Epoxy-Verbundwerkstoffe an Flugzeugen oder großen Strukturen auf Schiffen können für bequeme Tests verwendet werden. Für Aluminium und Stahl wurden diesbezüglich bereits zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. Für diese spezielle Anwendung von PVD F wurde festgestellt, dass der Film mit biaxialer Polarität besser geeignet ist als die uniaxiale Polarität.

6. Strukturüberwachung

Der PVD F Piezoelektrische Film enthält auch bestimmte Anwendungen bei der strukturellen Überwachung. Eine systematische Studie über die grundlegenden Eigenschaften der PVD -f -piezoelektrischen Filmüberwachungsstruktur wurde durchgeführt. Ein dynamischer und statischer Reaktionstest der PVDF -piezoelektrischen Filmüberwachungsstruktur wurde durchgeführt. Gleichzeitig wurde auch eine vorläufige Studie zur Aufprallbelastung der Struktur unter Verwendung von PVDF -Piezoelektrikfilm durchgeführt. .

Als Anwendung vonpiezoelektrische Scheibenwandlerinist immer umfangreicher, es wird in Zukunft gut entwickelt. Die Herstellungstechnologie von Piezoelektrikum dünnem Film wird sich auch für hohe Effizienz, niedrige Kosten und hohe Qualität entwickeln. Da die CVD-Methode eine bessere Abdeckung aufweist, kann es auf tiefen Löchern, Schritten, Vertiefungen oder anderen komplexen dreidimensionalen Formen abgelagert werden. Zusätzlich kann die chemische Dampfabscheidungsmethode auch das stöchiometrische Verhältnis des vorbereiteten Films in einem weiten Bereich steuern, Dies ist im Vergleich zu anderen Methoden sehr herausragend. Die Kosten und Betriebskosten für chemische Dampfabscheidungsgeräte sind relativ niedrig, sowohl für die Stapelproduktion als auch für die kontinuierliche Produktion geeignet und haben eine gute Kompatibilität mit anderen Verarbeitungsverfahren. Daher wird in Zukunft die Verwendung der CVD -Methode zur Herstellung von piezoelektrischen Filmen gut angewendet und piezoelektrische Filme besser verwendet.