Anzahl Durchsuchen:60 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2022-10-21 Herkunft:Powered
Piezoelektrische Keramikkomponenten sind eine Art von Halbleiter, die mechanische oder elastische Spannung in ein elektrisches Potential umwandeln und umgekehrt. Die piezoelektrischen Keramikmaterialien in dieser Technologie haben ähnliche Eigenschaften, einschließlich bimorphen kristallinen Strukturen mit diffusen kovalenten Bindungen und ionischen Zentren. Dieser Artikel bietet einen Überblick über das Arbeitsprinzip der piezoelektrischen Keramikkondensatoren und ihre Verwendung.
Piezoelektrische Keramikkomponente
Piezoelektrische Keramik verhalten sich ähnlich wie ein Kondensator, indem sie elektrische Ladung speichert, wenn sie externer mechanischer Spannung oder Dehnung ausgesetzt ist, wobei Thoutput -Spannung von der Größe des angelegten Drucks abhängt. Der piezoelektrische Keramikkondensator besteht aus zwei dünnen, flachen Platten, die durch einen geringen Abstand getrennt sind. Wenn die Bodenplatte mechanischer Spannung ausgesetzt ist, wird die obere Platte dünner.
Da die piezoelektrische Keramik Polarisation und Leitfähigkeit in direktem Zusammenhang mit der angelegten mechanischen Spannung aufweist, akkumuliert sich die gespeicherte Ladung an jedem der beiden Platten aufgrund des verringerten Abstands zwischen ihnen. Die Ausgangsspannung ist dann proportional zum mechanischen Druck und zur Ladungsdifferenz der Platte.
Piezoelektrische Keramikkondensatoren bieten eine einfache Hochleistungsmethode zur Bereitstellung von gepulsten Spannungsleistung und wurden erfolgreich für verschiedene Anwendungen angewendet. Beispielsweise werden die piezoelektrischen Keramikkondensatoren als Aktuatoren in microelektromechanischen Mikrofonen und Aktuatoren für mikroelektromechanische Systeme (MEMS) und Aktuatoren für planare Schwingungssensoren verwendet. Diese MEMS -Geräte basieren auf piezoelektrischen Keramik -Dünnfilmplatten in Verbindung mit hochempfindlichen Materialien, um kleine Veränderungen der mechanischen Verformungen zu messen.
Piezoelektrisches Keramikrohrelement
Sie beseitigen die Notwendigkeit mechanischer Schalter oder beweglicher Teile, wodurch sie ideal für Anwendungen wie integrierte Schaltkreise und RFID-Tags (Funkfrequenzidentifikation) sind. Piezoelektrische Keramik werden auch zur Messung der Frequenz und Phase einer lokalen Schwingungsquelle verwendet. Zusätzlich zum einfachen pulsierten Spannungsausgang kann die piezoelektrische Keramik auch verwendet werden, um eine Spannungswellenform oder eine kontinuierlich variable Wellenform bereitzustellen. Diese Wellenformvariation ist besonders nützlich in Bewegungssteuerungsanwendungen, bei denen die Wellenformvariation erforderlich ist, um eine externe Drehmomentstörung zu steuern.
Wie alle anderen Keramikkomponenten können piezoelektrische Keramikkondensatoren brechen, wenn sie einem sehr schweren Stress oder einer übermäßigen Vibration ausgesetzt sind, die ihren Überlebensniveau übersteigt. In diesem Fall wird der Druck der Platten nicht ordnungsgemäß in den elektrischen Ausgang übertragen. Dies kann durch ungleichmäßige Spannungsverteilung innerhalb des piezoelektrischen Keramikplattenbereichs oder einer übermäßigen Spannungskonzentration in der Nähe der Ränder der Platte verursacht werden. Die piezoelektrische Keramik erlebt auch einen verringerten elektrischen Ausgang, wenn er elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt ist. Daher müssen sie sorgfältig behandelt werden.
Piezoelektrische Keramik-PZT-4-Materialien
Die häufigsten Handhabungsmethoden vermeiden die direkte Exposition gegenüber UV -Licht und das Speichern der Geräte in einem im Wesentlichen abgeschirmten Fall. Achten Sie bei der Durchführung von Experimenten immer auf mögliche körperliche Schäden, die möglicherweise aufgetreten sind. Überprüfen Sie Ihre piezoelektrische Keramik vor dem Gebrauch und unterlegen Sie sie nicht wiederholten abnormalen Spannungen, Temperaturänderungen oder Schocks.
Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften der piezoelektrischen Keramik ist die Auswahl des Materials sehr wichtig. Diese Entscheidung sollte 0i basieren. Die unten aufgeführten Anwendungs- und Leistungskriterien. Um sicherzustellen, dass die von Ihnen ausgewählten piezoelektrischen Keramikkomponenten Ihren Spezifikationen entsprechen, ist es häufig eine gute Idee, einen auf piezoelektrischen Technologie spezialisierten Experten zu konsultieren.
1) Kosten : Während alle Keramikkomponenten teuer sind, sind einige Typen teurer als andere. Die piezoelektrische Keramik sind beispielsweise eines der teuersten Materialien, die heute verfügbar sind. Sie sind aber auch die beste langfristige Investition mit sehr niedrigen Ausfallraten, solange sie ordnungsgemäß verwendet und behandelt werden.
2) Betriebstemperatur : Wie bei anderen Materialien begrenzen die piezoelektrische Keramik die Temperaturen, mit denen sie verwendet werden können. Unterhalb der Betriebstemperatur können Sie einen Verschlechterung der Leistung und der Lebensdauer erwarten. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass der atmosphärische Druck aufgrund der thermischen Ausdehnung zu signifikanten Änderungen der Leistung von Keramikkomponenten führen kann, was für die piezoelektrische Keramik unerwünscht ist.
3) Spannung : Die piezoelektrischen Keramikkomponenten können durch hohe Stressniveaus wie starke Schocks beeinflusst werden, die schwerwiegende Schwingungen verursachen können. Die Unterführung der piezoelektrischen Keramikelemente in hohe Strömungsumgebungen kann auch zu Mikrorissen und Spannungskorrosion führen. Um all diese Probleme zu vermeiden, können Sie ein Material mit niedrigen Wärmeausdehnung (CTE) und hoher thermischer Stabilität auswählen. Dies stellt sicher, dass die Mikroreter klein genug bleiben, um eine Ausbreitung zu verhindern, und so sicherzustellen, dass der vorzeitige Versagen der Komponenten nicht auftritt.
Wie Sie sehen können, können in verschiedenen Anwendungen eine piezoelektrische Keramik verwendet werden. Da sie jedoch eine spezielle Handhabung erfordern, um die ordnungsgemäße Verwendung und Langlebigkeit zu gewährleisten, ist die Auswahl des Materials von entscheidender Bedeutung. Um sicherzustellen, dass die von Ihnen ausgewählten piezoelektrischen Keramikkomponenten Ihren Spezifikationen entsprechen, wird empfohlen, einen Experten zu konsultieren, der sich auf diesen Bereich spezialisiert hat.
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