Пьезоэлектрик керамикийн тойм

1. Пьезоэлектрик керамик гэж юу вэ
2. Пьезоэлектрик керамик боловсруулах
3. Пьезоэлектрик керамикийн шинж чанар
4. Пьезоэлектрик керамикийн хэрэглээ
5. Дүгнэлт

Юу вэПьезоэлектрик керамик

Пьезоэлектрик керамик нь механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах чадвартай тусгай материал бөгөөд эсрэгээр нь хувиргадаг. Тэдгээрийг дарах эсвэл чичиргээд цахилгаан цэнэг үүсгэдэг. Цахилгаан орон хэрэглэхэд тэдгээр нь бага зэрэг деформацид ордог. Энэхүү ер бусын шинж чанарыг пьезоэлектрик эффект гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь мэдрэгч, идэвхжүүлэгч, дуут дохио, хэт авианы дамжуулагч болон бусад янз бүрийн электрон төхөөрөмжүүдэд байдаг.

Тэдгээрийг ихэвчлэн хүчирхэг, тогтвортой пьезоэлектрик хүчийг өгдөг хар тугалган цирконат титанат (PZT) зэрэг нэгдлүүдээр хийдэг.

ХөгжүүлэхПьезоэлектрик керамикийн

Францын эрдэмтэд Пьер, Жак Кюри нар пьезоэлектрик эффектийг 1880 онд нээсэн. Тэд кварц, Рошель давс зэрэг зарим талстууд шахалтын үед цахилгаан үүсгэдэг болохыг тогтоожээ. Гэсэн хэдий ч байгалийн талстууд энэ эффектийн гүйцэтгэлийг хязгаарласан. Зөвхөн 1940-өөд онд эрдэмтэд синтетик пьезоэлектрик материалыг боловсруулсан бөгөөд ялангуяа керамик нь илүү хүчтэй, бага шаарддаг байв. Хар тугалган цирконат титанат (PZT)-ийг 1950-иад онд боловсруулсан бөгөөд энэ нь маш сайн үр ашиг, уян хатан чанараараа хамгийн түгээмэл пьезоэлектрик керамик материал болж хувирсан. Пьезоэлектрик керамик нь одоо орчин үеийн электроник болон нарийн технологийн нэг хэсэг болжээ.

Пьезоэлектрик керамикийн шинж чанарууд

• Өндөр пьезоэлектрик мэдрэмж

Бага механик ачааллын дор ч гэсэн пьезоэлектрик керамик нь өндөр цахилгаан дохио үүсгэдэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг сайн нарийвчлалтай мэдрэгч, микрофон болон чичиргээний мэдрэгч гэж үздэг.

• Эрчим хүчний эргэлт буцалтгүй хувиргалт

Эдгээр пьезоэлектрик керамик материалыг аль ч чиглэлд ашиглаж болох бөгөөд механик ачаалал нь цахилгаан үүсгэж, цахилгаан оролт нь механик хөдөлгөөн үүсгэж болзошгүй. Энэ функц нь тэдгээрийг мэдрэгч төдийгүй идэвхжүүлэгч болгон ажиллах боломжийг олгодог.

• Өндөр давтамжийн хариу үйлдэл

Пьезоэлектрик керамик нь цахилгаан болон механик өдөөлтөд хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг тул эмнэлгийн дүрслэл, үйлдвэрлэлийн согогийг шалгах зэрэг хэт авианы хэрэглээнд ашиглаж болно.

• Температурын тогтвортой байдал

Пьезоэлектрик керамикийн ихэнх хэлбэрүүд нь температурын өргөн хүрээнд гүйцэтгэлээ хадгалах чадвартай тул үйлдвэрлэлийн болон автомашины хэрэглээнд ашиглах боломжтой болсон.

• Тохируулж болох материалын шинж чанарууд

Эдгээр керамикийн пьезоэлектрик ба диэлектрик шинж чанарыг химийн найрлагыг өөрчлөх эсвэл бүр шатаах аргаар тохируулж болно. Энэхүү зөвшөөрлөөр үйлдвэрлэгч керамикийг бие даасан гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдэд нийцүүлэн өөрчлөх боломжтой.

• Механик ба хэврэг байдлын бат бөх чанар

Пьезоэлектрик керамик нь хэврэг, хатуу, хөшүүн боловч хэт их механик стресс эсвэл цохилтын үед хагарч болно. Үүнийг зохих ёсоор зохион бүтээж, ямар нэгэн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд болгоомжтой харьцах хэрэгтэй.

Пьезоэлектрик керамикийн хэрэглээ

Пьезоэлектрик керамик нь өдөр тутмын хэрэглээ болон дэвшилтэт технологид маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Анагаах ухаанд эдгээр нь хэт авиан аппаратын гол цөм болж, эмч нар бие махбодийг харах боломжтой болдог. Эдгээрийг микрофон, чанга яригч, хэрэглээний төхөөрөмжүүдийн дуут дохионд ашигладаг. Эдгээр нь түлшний шахалтыг зохицуулах, чичиргээг хянах замаар машины удирдлагад тусалдаг. Пьезоэлектрик керамикийг үйлдвэрлэлийн мэдрэгч, сонар болон нарийн байрлал тогтоох шаардлагатай төхөөрөмжүүдэд ашиглаж болно. Саяхан эрдэмтэд пьезоэлектрик керамикийг эрчим хүч цуглуулах, хүрээлэн буй орчинд байгаа чичиргээг жижиг төхөөрөмжүүдийг ажиллуулах цахилгаан болгон хувиргах ажилд ашиглах оролдлого хийжээ.

Дүгнэлт

Пьезоэлектрик керамик нь механик болон цахилгаан системийг холбодог гайхалтай материал юм. Тэд энергийг мэдрэх, үйлдвэрлэх, зохицуулах чадвартай бөгөөд энэ нь тэдгээрийг ихэнх салбарт маш чухал болгодог. Эрдэмтэд байгальд талстуудыг нээж, одоогийн бүтэцтэй керамикийг зохион бүтээснээс хойш эдгээр материалууд нь олон салбарт технологийн дэвшлийг авчирсан. Ухаалаг төхөөрөмж, цэвэр эрчим хүч, цаашдын хөгжилд тэдгээрийн хэрэглээг нэмэгдүүлэх чиглэлээр цаашид хийсэн судалгаанууд үргэлжилсээр байх болно.

Та өөрийн хэрэглээнд тохирох пьезоэлектрик керамик шийдлийг хайж байна уу? Холбоо барих манай инженерүүдийн баг зөвлөгөө, үнийн санал авахаар одоо байна.