Vistas:60 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2022-07-01 Origen:Sitio
La cerámica piezoeléctrica se refiere a los policristales formados mediante la mezcla de óxidos (circonia, óxido de plomo, óxido de titanio, etc.) a alta temperatura y sinterizándolos en estado sólido, y tienen un efecto piezoeléctrico a través del tratamiento de polarización de alto voltaje de DC. La estructura de la cerámica piezoeléctrica es un agregado policristalino con granos orientados al azar, cada fase de cristal es un grano ferroeléctrico y el vector de polarización espontáneo de cada grano ferroeléctrico también está orientado caóticamente.
Elemento piezocerámico de anillo PZT
La cerámica piezoeléctrica tiene buenas propiedades mecánicas y propiedades piezoeléctricas estables. Como una fuerza importante, el calor, la electricidad y los materiales funcionales sensibles a la luz, se han utilizado cerámicas piezoeléctricas en sensores, transductores ultrasónicos, microdisplazadores y otros materiales electrónicos.
La piezocerámica genera un voltaje correspondiente al estrés mecánico aplicado. A menudo se usa como recolectores de energía, encendedores de gas y sensores para detectar presión, aceleración y velocidad angular.
La cerámica piezoeléctrica genera desplazamiento correspondiente al voltaje aplicado. Esto se usa comúnmente en aplicaciones de actuadores lineales, como inyectores piezoeléctricos, sistemas de nanoposición y antivibraciones. En comparación con los actuadores electrónicos e hidráulicos, las ventajas de la cerámica piezoeléctrica son la respuesta rápida, la generación de alta presión y la resonancia operativa precisa.
La piezocerámica tiene vibraciones inherentes en forma y tamaño. Cuando se aplica un campo eléctrico con una cierta frecuencia (llamada frecuencia resonante), la cerámica piezoeléctrica vibra con una gran amplitud, mostrando así el flujo de corriente máximo. Esta característica se usa en vibradores ultrasónicos, como lavadoras, humidificadores, sonares, filtros de señal eléctrica y motores ultrasónicos.
Los cristales irregulares se agrupan para actuar como materiales piezoeléctricos. Las estructuras de estos cristales no son simétricas, pero aún existen en el equilibrio neutral eléctrico. Pero una vez que se aplica presión mecánica a estos cristales piezoeléctricos, su estructura se deforma y átomos, creando cristales que pueden conducir corriente eléctrica. Si se usa el mismo cristal piezoeléctrico y se aplica una corriente eléctrica, el cristal se expandirá y contraerá, convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica.
Cerámica piezoeléctrica de la forma del disco
Las cerámicas piezoeléctricas son materiales piezoeléctricos y tienen el 'efecto piezoeléctrico ' que suelen tener los materiales piezoeléctricos. El efecto piezoeléctrico es causado por interacciones electromecánicas lineales entre estados mecánicos y eléctricos en materiales cristalinos.
El efecto piezoeléctrico se divide en un efecto piezoeléctrico directo y el efecto piezoeléctrico inverso. El efecto piezoeléctrico es reversible. Cuando una fuerza externa muy pequeña actúa sobre ella, puede convertir la energía mecánica en energía eléctrica. Una vez que se aplica el voltaje de CA entre las láminas de cerámica piezoeléctrica, la energía eléctrica se convierte en energía mecánica.
El efecto piezoeléctrico directo resulta del estrés directo en el material. Esto sucede cuando la presión se aplica a un trozo de material piezoeléctrico, como un cristal o cerámica, que generalmente usa dos placas de metal.
Simplemente colocando un cristal piezoeléctrico entre dos placas de metal, el material está en perfecto equilibrio y no realiza corriente. Una vez que la placa de metal aplica presión mecánica al material, el desequilibrio de carga puede causar diferencias cuando el cristal está perturbado por la presión u otro estrés.
Elemento rectángulo piezoeléctrico
Las cargas excesivas negativas y positivas aparecen en lados opuestos de la superficie del cristal. La placa de metal recoge estas cargas, que pueden usarse para generar voltaje y enviar corriente a través del circuito. Este proceso es un efecto piezoeléctrico directo.
Se coloca un cristal piezoeléctrico entre dos placas de metal, y la estructura del cristal está en perfecto equilibrio sin ningún cambio. Una vez que se aplica energía eléctrica al cristal, la estructura del cristal se contrae y se expande.
A medida que la estructura cristalina se expande y se contrae, convierte la energía eléctrica que recibe y libera energía mecánica en forma de ondas sonoras.
La corriente obliga a los átomos en el material a vibrar de un lado a otro, un proceso llamado efecto piezoeléctrico inverso. El efecto piezoeléctrico inverso ha ayudado a desarrollar dispositivos que generen ondas de sonido, como altavoces y timbres.
Un elemento cerámico piezoeléctrico de una sola capa es un producto que consiste en una sola capa de cerámica piezoeléctrica en la que se aplican electrodos de metal conductores a dos lados opuestos. Los componentes cerámicos piezoeléctricos de una sola capa se forman presionando polvos cerámicos piezoeléctricos a través de procesos convencionales, como prensado uniaxial, prensado isostático y extrusión. La técnica básica para fabricar elementos piezoeléctricos monocapa es usar material de partículas secado por pulverización para comprimir cuerpos con forma de.
La cerámica piezoeléctrica multicapa consiste en varias capas de material piezoeléctrico, alternando con capas de electrodos internos. Los electrodos internos se colocan como positivos y negativos en secuencia. Todos los electrodos positivos se conectaron a un electrodo externo en un lado del elemento cerámico piezoeléctrico, y todos los electrodos negativos se conectaron al electrodo externo en el otro lado del elemento. En comparación con los actuadores de cerámica piezoeléctrica de una sola capa, los actuadores de cerámica piezoeléctrica multicapa tienen la ventaja de un gran desplazamiento.
Los dos factores más importantes que afectan la calidad del producto son la pureza y el grado de las materias primas. La calidad del producto se basa en el grado de materia prima, la relación de materia prima, el tamaño del producto y el rendimiento para identificar, principalmente el rendimiento. Por lo tanto, al elegir la cerámica piezoeléctrica, los principales factores a considerar son la materia prima del producto, tamaño, tolerancia dimensional, forma, parámetros de rendimiento.
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