Application de matériaux en céramique piézoélectrique à haute température

1) Statut de recherche des matériaux en céramique piézoélectrique à haute température: SiO2 est l'un des premiers matériaux piézoélectriques appliqués aux appareils. En raison de sa fréquence de résonance stable et de sa bonne stabilité de la température, il est largement utilisé dans le contrôle de la production et la gestion de tous les systèmes de communication. Dans les composants, tels que les horloges, les microprocesseurs, etc. Le citrate de bismuth de plomb (PN) a une structure en bronze de tungstène, une valeur de facteur de qualité mécanique (QM), un rapport élevé de D33 à D31, et est largement utilisé dans les tests non destructeurs (NDT ) et les champs de diagnostic médical. Le niobate de lithium (Linbo3) et le niobate de lithium (LITAO3) sont similaires en structure et en performances, et sont souvent appelés cristaux ayant une structure de type niobate de lithium. Avec une bonne piézoélectricité, une pyroélectricité, une ferroélectricité, des propriétés optiques électro-optiques et non linéaires, il est largement utilisé pour fabriquer des transducteurs à haute température, des filtres, des détecteurs infrarouges pyroélectriques, des modulateurs laser et une variété de dispositifs fonctionnels tels que les multiplicateurs de fréquence.

2) La céramique piézoélectrique est en fait une céramique ferroélectrique polarisée avec un effet piézoélectrique, qui est un transducteur en céramique piézo-cylindre en céramique piézo avec l'énergie mécanique et l'énergie électrique. L'utilisation de la céramique piézoélectrique pour convertir les forces externes en énergie électrique, des allumeurs piézoélectriques, des alimentations mobiles à rayons X et des détonateurs de projectiles peuvent être fabriqués; La céramique piézoélectrique peut être utilisée pour convertir l'énergie ultrasonique en vibrations ultrasoniques, qui peuvent être utilisées pour trouver la position des poissons sous-marins. Et la forme, les tests non destructeurs du métal, le nettoyage à ultrasons peuvent également être transformés en une variété de coupeurs à ultrasons, d'équipement de soudage et de fer à souder, de traitement des plastiques et même de métal. La céramique piézoélectrique est très sensible et peut convertir une vibration mécanique extrêmement faible en signaux électriques. La sensibilité peut même sentir la perturbation des insectes volants qui battent leurs ailes sur plus de dix mètres. Il peut être utilisé pour les systèmes de sonar, la détection météorologique, la télémétrie environnementale, la prédiction des tremblements de terre.

3) Les polymères piézoélectriques des disques piézoélectriques transducteurs en céramique sont considérés comme des matériaux idéaux pour les capteurs robotiques. Il a les caractéristiques de la résistance à l'usure, du léger poids, de la sensibilité élevée, de la faible impédance acoustique, des surfaces complexes sur des surfaces complexes, du prix bas et de la large bande de fréquences. Les capteurs qui utilisent les fonctions piézoélectriques comprennent des capteurs tactiles, des capteurs d'accélération et des capteurs de proximité (capteurs de distance). Les capteurs qui utilisent les fonctions pyroélectriques comprennent des capteurs de proximité (capteurs de sécurité), des capteurs de contact (distribués), des capteurs d'identification des matériaux et des caméras infrarouges.

4) L'application de matériaux composites en fibre piézoélectrique a une réduction de vibration structurelle, les matériaux composites en fibre piézoélectrique peuvent être conçus à partir du conducteur de détection et appliqués à l'identification de la réponse en fréquence du faisceau. Ce matériau est utilisé dans le système d'amortissement de la queue verticale de l'avion afin de supprimer les vibrations générées pendant le vol et de tester les performances du composite de fibre piézoélectrique dans le contrôle actif de la vibration de la queue. Les résultats des tests montrent que le matériau a de bonnes performances de détection et de conduite, et l'effet d'amortissement est meilleur que celui des transducteurs en céramique piézo.

5) Application du transducteur en céramique à cylindre à ultrasons dans la technologie auto-alimentée des dispositifs microélectroniques. En raison des caractéristiques de conversion électromécaniques uniques des matériaux piézoélectriques, de nombreux recordants d'énergie utilisent des matériaux piézoélectriques (éléments) comme composants de conversion d'énergie et de sortie. En composant avec d'autres mécanismes de matériaux, les matériaux piézoélectriques peuvent également convertir des formes d'énergie autres que l'énergie mécanique en débit d'énergie électrique pour plusieurs formes de récolte d'énergie. Les matériaux piézoélectriques dans les structures flexibles sont largement utilisés dans les vibrations, la mesure et le contrôle à une vitesse croissante en raison de leurs propriétés uniques. Du côté de détection et de contrôle des structures intelligentes avec un système de contrôle intégré, des matériaux piézoélectriques sont utilisés. La surveillance précise de la réponse de la structure flexible peut être facilement obtenue, de sorte qu'elle peut être contrôlée efficacement.

6) Le transformateur piézoélectrique est un dispositif électronique à l'état solide basé sur l'effet piézoélectrique. Il utilise l'effet piézoélectrique positif et l'effet piézoélectrique inverse du matériau en céramique piézoélectrique pour compléter la conversion mutuelle entre l'énergie mécanique et l'énergie électrique, et réaliser la conversion haute et basse tension. L'une des applications les plus typiques des transformateurs piézoélectriques est de conduire CCFL (lampe fluorescente à la cathode froide). Le convertisseur DC-DC est beaucoup plus léger que le transformateur électromagnétique traditionnel, et la densité et l'efficacité énergétiques peuvent être considérablement améliorées. Le transformateur électrique a les avantages d'une densité de puissance élevée, d'isolement de courant élevé, d'une faible interférence électromagnétique, etc., et peut remplacer le transformateur électromagnétique dans certains champs d'application. Faites un usage complet de ses avantages, non seulement peut réaliser la miniaturisation du convertisseur, mais aussi résoudre l'existence de l'électronique de puissance. Problèmes d'interférence électromagnétique (EMI).

7) Les actionneurs piézoélectriques sont des dispositifs qui utilisent des effets inverses mécaniques pour former des lecteurs ou des contrôles mécaniques. Étant donné que les transducteurs piézo-polarisés ultrasoniques présentent les avantages d'une réponse rapide, d'une haute précision et d'une anti-ingérence, le dispositif de conduite et de contrôle construit par le corps piézoélectrique a une structure simple et une réaction rapide. Le dispositif de conduite et de contrôle piézoélectrique qui a été développé actuellement comprend principalement un moteur à ultrasons et une précision.etc., Et ont été appliqués avec succès dans de nombreux domaines tels que la défense, la biomédecine et l'optoélectronique.

Le rôle des matériaux piézoélectriques dans les systèmes de matériaux intelligents, tels que les actionneurs en céramique piézo, qui peuvent également être utilisés comme capteurs dans les systèmes et structures de matériaux intelligents. Parce que la céramique piézoélectrique et les polymères piézoélectriques sont des signaux électriques mesurables pour les contraintes appliquées. Une application importante des fibres piézoélectriques est la fabrication de composites de fibres piézoélectriques (PFC), qui sont une combinaison de détection et de conduite. La structure adaptative des systèmes et structures de matériaux intelligents est l'une des caractéristiques qui peuvent être adaptées. C'est la réalisation de la forme structurelle et du contrôle des vibrations. Ceci est vital pour l'aviation et les vaisseaux spatiaux. Les composites de fibres piézoélectriques (PFC) fournissent un bon matériau pour les structures adaptatives. En plus des applications de réduction du bruit amorties, afin d'atteindre la miniaturisation des capteurs et des conducteurs et de créer des formes complexes, il est souhaitable d'incorporer des technologies dans l'industrie des semi-conducteurs, comme la lithographie. Afin de rendre la lithographie facile à effectuer sur des éléments de disque piézoélectrique, il est possible d'incorporer un matériau polymère qui est facile à réparer avec des rayons ultraviolets dans un processus de moulage de ruban céramique, qui peut être utilisé dans une structure stratifiée en céramique préparée par un intelligent Système de matériau. La combinaison des fonctions de détection et de conduite avec le système de contrôle peut être utilisée pour déposer un film en céramique électronique sur un circuit intégré en silicium.

Les matériaux piézoélectriques ont été largement utilisés dans les domaines de l'information, de la biologie, des militaires et des nouveaux domaines énergétiques. Avec le développement de la science et de la technologie modernes, l'amélioration continue de la technologie des matériaux piézoélectriques, on pense que les matériaux piézoélectriques se propageront à tous les coins de la vie quotidienne des gens. De plus, la technologie de préparation et le développement d'applications de matériaux piézoélectriques continueront d'être un sujet de préoccupation brûlant.