Prozess des piezoelektrischen Keramikwandler -Transformators

Die Produktion und Forschung vonpiezoelektrische KeramikmaterialienFür Hochleistungs-piezoelektrische Transformatoren in der Forschung von piezoelektrischen Keramikmaterialien ist die Forschung Chinas relativ rückständig. Laut Statistiken gab es in den sechs Jahren 1997 bis 2002 unter den mehr als 60 in China für piezoelektrischen Keramik veröffentlichten Patenten und deren Bewerbungen etwa 50 Anträge, von denen nur fast 80 von ihnen ausfielen. Es gibt 2 Elemente in Korea, und es gibt nur 4 Punkte in China, von denen nur erwartet wird, dass sie auf piezoelektrische Transformatoren angewendet werden. Obwohl in den letzten Jahren keine anderen ausländischen Unternehmen Patente über die Forschung und Anwendung von piezoelektrischen Keramikmaterialien in China eingereicht haben, können sie zur Herstellung von PZT-basierten piezoelektrischen Keramik für piezoelektrische Keramiktransformers mit hohem Stromversorger verwendet werden. Es kann verwendet werden, um piezoelektrische Transformatoren mit Ausgangsleistung über 30 W herzustellen. Es wurde erfolgreich auf Fluoreszenzlampen für den täglichen Gebrauch angewendet. PZ24 von Ferroperm von PZT wurde ebenfalls erfolgreich auf Hochleistungswandler angewendet. Obwohl in unserem Land einige Forschungsinstitute piezoelektrische Materialien verwendet haben, die auf NEC -Materialien basieren, um piezoelektrische Transformatoren mit der Ausgangsleistung unter niedrig zu erstellen (aber die Situation der piezoelektrischen Keramikforschung und -anwendung ist immer noch nicht optimistisch.

Da mehrschichtige piezoelektrische Keramiktransformatoren leicht zu Miniaturisierung und hoher Leistung sind, übernehmen einige Forscher im In- und Ausland häufig die Mehrschichtstruktur bei der Forschung piezoelektrischer Transformatoren. Die einfachste Piezoelektrik-Keramiktransformatorstruktur vom Rosen-Typ kann als zusammengesetztes und vereinfachtes Prozess in einer Dicke-Richtung durch eine Pluralität von piezoelektrischen Keramiktransformatoren vom einteiligen Rosen-Typ angesehen werden. Das Eingangsende wird abwechselnd laminiert und von a abgefeuertPiezoelektrische Keramikscheibeund ein Elektrodenmaterial, das zwangsläufig ein gemeinsames Problem zwischen dem Piezo-Keramikmaterial und dem Elektrodenmaterial beinhaltet. Gegenwärtig haben viele PZT -Piezo -Keramikmaterialien für piezoelektrische Transformatoren ein Problem der übermäßig hohen Temperatur (> 11000 ° C) bei der Herstellung von mehrschichtigen piezoelektrischen Keramiktransformatoren. Bei der Herstellung von piezoelektrischen Transformatoren die Kosten für Elektrodenmaterialien für etwa 2/3 der Gesamtkosten. Um die Produktionskosten zu senken, ist das piezoelektrische Material des piezoelektrischen Transformators daher unerlässlich, aber die Antioxidationsleistung des Grundmetalls unter hoher Temperatur ist äußerst schlecht. Aufgrund der Einfachheit und Wirtschaft des Prozesses verwenden die meisten Hersteller von Piezoelektrikum in China derzeit oxidierende Atmosphäre während der Produktion. Wenn die Sintertemperatur über 1100 ° C liegt, kann das Grundmetall wie NI leicht oxidiert werden, was den Kontaktwiderstand zwischen der Elektrode und dem Keramikmaterial erhöht und einen großen negativen Einfluss auf das Gerät hat. In der aktuellen Situation gibt es zwei Möglichkeiten zur \"Ruthenium -Metallisation \" von piezoelektrischen Geräteelektroden: Erstens ist unter der Bedingung, dass die Leistung des Geräts nicht beeinflusst wird Reduzierung des aktuellen Haushalts. Die Menge an Edelmetallpiezo -Keramik wird im weit verbreiteten Silberelektrodenmaterial verwendet. Das zweite ist die gründliche \"Ruthenium -Metallisation\", die in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert ist. Die Verwirklichung des zweiten Weges für Chinas aktuelle elektronische Piezo -Keramikproduktion ist die Schwierigkeit sehr groß. Da der größte Teil der aktuellen elektronischen Keramikproduktionsanlage Chinas die Verwendung der oxidierenden Atmosphäre vom Stief-Ofen-Oxidieren. Das Erreichen eines reduktiven Sinterns bedeutet einen erheblichen Austausch der ursprünglichen Ausrüstung, die offensichtlich für die Produktion Electronic Piezo Ceramics in China in China unerträglich ist, die einen späten Start hat. Daher ist das Erreichen minderwertiger Verbrennungen eine der Forschungsrichtungen von piezoelektrischen Transformatormaterialien mit hoher Leistung. Eine solche Leistung der vorhandenen Blei-freien Materialien ist nicht zufriedenstellend. Obwohl im Bereich der piezoelektrischen Forschung die Verwendung von Blei-freien Materialien zum Ersetzen bestehender PT- oder PZT-Materialien der zukünftige Trend ist und aufgrund der vorhandenen wissenschaftlichen und technologischen Bedingungen kurzfristig schwierig zu erreichen ist. Gleichzeitig sind QM und KP von reinen PZT -Materialien ein Paar für beide Seiten restriktiver Faktoren, eines hoch und der andere muss niedrig sein. Daher konzentrieren sich die Augen der Forscher im Forschungsbereich von piezoelektrischen Materialien von Hochleistungen hauptsächlich auf Blei-Lanthan-Manate (PMS), Blei Nimanat (PMN), Blei-Zink-Niobat (PZN) und andere Komponenten und PZT. Forschung zu ternären, quaternären oder multivariaten Systemen. Aus den obigen Beispielen ist ersichtlich, dass die piezoelektrische Hochleistungskeramik in Bezug auf die Zusammensetzung die folgenden Eigenschaften aufweist: Die Hauptkomponenten der Hochleistungs-Piezoelektrik-Keramik sind hauptsächlich PZT, und das ZR/Ti-Verhältnis liegt in der Nähe der Quasi-Homatophase, Grenze. Dies ist hauptsächlich auf die Existenz einer quasi-Homophase-Grenze zwischen dem entspannten ferroelektrischen Komplex und dem PZT-Piezo zurückzuführen. Aufgrund der Existenz der quasi-homogenen Phasengrenze gibt es einen großen Anpassungsraum für die Auswahl und das Design der Materialzusammensetzung und -leistung. Die neuen Forschungsergebnisse an der Quasi-Homophase-Grenze zeigen auch, dass C20-221 eine monokline ferroelektrische Phase an der Quasi-Homophase-Grenze gibt, und die polare Achse der monokllin ferroelektrischen Phase kann zwischen ihnen liegen. In jeder Richtung, so dass in dem Material der Zusammensetzung in der Nähe der Quasi-Homophase-Grenze die Ablenkung der Domäne während der Polarisation einfacher ist und die piezoelektrischen Eigenschaften des Materials in der Nähe der Quasi-Homophase-Grenze optimal sind. Da die Curie -Temperatur der entspannten Ferroelektrik relativ niedrig ist, wie z. Systeme sind höher.

Durch die obige Analyse stehen die folgenden Prinzipien für die Auswahl und das Design von Materialien für piezoelektrische Keramiktransformatoren mit hoher Leistung zur Verfügung: