Anwendung von piezoelektrischen Materialien und piezoelektrischen Effekten

2 piezoelektrische Materialklassifizierung
Piezoelektrische Materialien haben mehrere Meilensteine ​​in Quarzkristallen, piezoelektrische Keramik, piezoelektrische Polymere und piezoelektrische Verbundwerkstoffe erlebt. Die Haupttypen von piezoelektrischen Materialien werden kurz eingeführt.

1) Piezoelektrische Keramikkristall.
Piezoelektrische Kristalle sind die Materialien, die im frühen piezoelektrischen Effekt verwendet werden, hauptsächlich quarz-Kristall (SiO2), wasserlöslicher piezoelektrischer Kristall (Kalium-Natriumetartrat) und Lithiumniobatkristall. Aufgrund der stabilen Leistung von piezoelektrischem Einkristall sind die Kosten hoch. Nur für Standardinstrumente oder Sensoren mit hohen Genauigkeitsquirementen. Die Entwicklung der piezoelektrischen Keramik -Technologie hat den Trend der oben genannten Materialien allmählich ersetzt. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern jedoch viel Arbeit für die Entwicklung neuer kristalline piezoelektrischer Materialien geleistet. Gegenwärtig ein einzelner KristallpiezoelektrikumPiezo -KeramikscheibeMit maximal 2600pc/n und einem K33 von bis zu 0,95 wurden entwickelt, und seine Energiespeicherdichte kann 130 J/kg erreichen, was mehr als 10 Mal der Lagerdichte der piezoelektrischen Keramik entspricht. Es wurde Untersuchungen zum Produktionsprozess von piezoelektrischen Materialien durchgeführt, und der Erfolg der Massenproduktion wird sicherlich die weitere Anwendung von piezoelektrischen Materialien erweitern.

2) PBTIO3 -basiertes piezoelektrisches Material.
PBTIO3 (als PT bezeichnet) piezoelektrische Materialien wurden häufig bei der Herstellung von Hochfrequenz- und Hochtemperaturpiezoelektrik -Keramikkomponenten verwendet. Gegenwärtig wurden einige Untersuchungen zu diesem Material durchgeführt, hauptsächlich bei der Herstellung von PBTIO3 -Nanopäder, einschließlich der Herstellung von Rohstoffen, Produktionsmethoden und Herstellungsprozessen. Die Vielfalt der Rohstoffe und die kontinuierliche Aktualisierung von Herstellungsprozessen haben die Leistung von PBTIO3 kontinuierlich verbessert. Gegenwärtig wurde das Material bei Wandler, Ultraschall- und industriellen zehnstörenden Tests häufig eingesetzt.

3) Piezoelektrische Keramik.
Piezoelektrische Keramik sind künstlich hergestellte piezoelektrische materielle polykristalline. Die Entwicklung der Verarbeitungstechnologie hat es ermöglicht, dass die Größe der piezoelektrischen Keramik auf Sub-Micron reduziert werden kann, so dass das Substrat dünner und feinkörniger piezoelektrischer Keramik erscheint. Dieses Material erhöht die Arrayfrequenz und verringert den Array -Verlust, verringert aber auch die Auswirkungen des piezoelektrischen Effekts. Die Entwicklung der Nanotechnologie hat den piezoelektrischen Effekt der feinkörnigen piezoelektrischen Keramik verbessert, und der piezoelektrische Effekt ist vergleichbar mit der der grobkörnigen piezoelektrischen Keramik. Derzeit ist die Forschung und Entwicklung von piezoelektrischen Keramikmaterialien für alle Länder von Bedeutung.

3 Anwendung des piezoelektrischen Effekts
Die piezoelektrische Effekttechnologie wurde bei der Herstellung verschiedener Wandler, Aktuatoren und Sensoren häufig eingesetzt. Ein typisches Beispiel für die Anwendung von piezoelektrischen Effekten bei Wandlern ist die Anwendung elektrischer Signalzeitverzögerungen. In der Vergangenheit hat die von der Übertragungsleitung hergestellte Verzögerungslinie groß und der Signalverlust während der Übertragung groß. Der piezoelektrische Wandler ist an den Übertragungswandler und den empfangenden Wandler auf einem festen Medium angebracht, und das elektrische Signal wird durch den inversen piezoelektrischen Effekt übertragen. Das Signal wird in ein akustisches Signal umgewandelt und in einem festen Medium verbreitet. Nach einer Zeitspanne wird das akustische Signal durch den positiven piezoelektrischen Effekt in ein elektrisches Signal umgewandelt, und die Signalverzögerungsaufgabe wird abgeschlossen. Da die Geschwindigkeit von Schallwellen in einem festen Medium fünf Größenordnungen langsamer ist als die einer elektromagnetischen Welle, kann die Signalverzögerung mit nur einem kleinen festen Medium erreicht werden. Die vom piezoelektrischen Wandler hergestellte Verzögerungslinie hat die Eigenschaften von kleinem Volumen, leichtem Gewicht, stabiler Leistung und dergleichen und ist relativ einfach herzustellen. Verschiedene Aktuatoren können unter Verwendung des piezoelektrischen Effekts von Piezoelektrikum hergestellt werden. Piezoelektrische Aktuatoren können nach verschiedenen Fahrverfahren in starre Verdrängungstreiber und resonante Verschiebungstreiber unterteilt werden. Piezoelektrische Aktuatoren benötigen keinen Übertragungsmechanismus und erreichen eine hohe Genauigkeit der Verschiebung. Gleichzeitig ist die Reaktionsgeschwindigkeit schnell, es gibt keine mechanische Anastomoselücke, die Verschiebung der Spannungsuntersuchung kann realisiert werden, und der Leistungsausgang ist groß, während der Stromverbrauch niedrig ist. China hat in diesem Bereich herausragende Ergebnisse erzielt, wie z. B. piezoelektrische Ultraschallmotoren, Mikro-Roboter und winzige Gripper. Verschiedene Sensoren können mit dem piezoelektrischen Effekt wie piezoelektrischen Drucksensoren, Ultraschallsensoren und piezoelektrischen Beschleunigungssensoren hergestellt werden.

Piezoelektrische Beschleunigungsmesser sind durch ihre einfache Struktur, ihre geringe Größe, das leichte Gewicht und ihre lange Lebensdauer gekennzeichnet. Sie wurden häufig bei der Vibration und Stoßmessung von Flugzeugen, Automobilen, Schiffen, Brücken und Gebäuden, insbesondere der Luftfahrt, eingesetzt und hat ihren besonderen Status im Bereich der Luft- und Raumfahrt. Piezoelektrische Sensoren können auch zur Messung des internen Verbrennungsdrucks und zum Vakuum verwendet werden und werden in der Militärindustrie und in biomedizinischen Messungen verwendet. Darüber hinaus kann die piezoelektrische Messungstechnologie auch verwendet werden, um verschiedene Messinstrumente wie piezoelektrische Gyro- und piezoelektrische Flussmeter wie Diskriminatoren, piezoelektrische Oszillatoren, Transformatoren, Filter usw., die in Produktion, Leben, wissenschaftliche Forschung und nationale Verteidigung hergestellt werden, herzustellen .

Mit seinen einzigartigen Vorteilen, piezoelektrischer EffektHifu -Keramik -WandlerDie Technologie wurde im heutigen wachsenden Energiebedarf häufig eingesetzt. In dieser Arbeit werden piezoelektrische Materialien aus vier Aspekten eingeführt: piezoelektrischem Kristall, PBTIO3 Piezoelektrisches Material, piezoelektrikceramischer und hochpolymerer Verbund. Die Anwendung dieser Technologie in Wandlern, Aktuatoren und Sensoren wird angegeben. Ich glaube, dass die Entwicklung der piezoelektrischen Technologie uns morgen besser machen wird. Um die Qualität des Bauwerks zu gewährleisten und das Auftreten von Sicherheitsunfällen während des Bauprozesses zu verringern. Die Einführung neuer Technologien in den Bauprozess kann nicht nur die Konstruktionsqualität verbessern, sondern auch die Sicherheit des Bauprozesses, z.

4) Stärken Sie die Wartung von Baugeräten.
Bei der langfristigen Verwendung von Strombaugeräten für Stromversorgung wird es durch die industrielle Verschmutzung und die Umweltverschmutzung betroffen sein. Um diese Effekte zu reduzieren, muss sich vor dem Bau entsprechend vorbereiten. Zum Beispiel die Behandlung von Isolierkabeln vor der Korrosion vor dem Bau oder die Auswahl von Isolatoren mit starker Verschmutzungsfähigkeit sowie regelmäßige Aufrechterhaltung und Aufrechterhaltung der Ausrüstung.