Application de matériaux en film mince piézoélectrique

Les films piézoélectriques sont largement utilisés en raison de leur excellente performance. Des films épais piézoélectriques peuvent être utilisés pour fabriquer une variété de micro dispositifs, tels que des micropumes, des moteurs ultrasoniques, des résonateurs, des capteurs de film épais pyroélectriques, des actionneurs de film épais, des micro-micro-énergies, etc.

1. Hydrophone et sonar

Hydrophones à diaphragme à un seul diaphragme de General Electric Company avec un film piézoélectrique PVD F de 2,5 μm d'épaisseur comme substrat,disque en céramique piézoPeut être utilisé dans les transducteurs médicaux et NDE, et peut être utilisé dans la plage de 0,5 à 50 Hz caractérisation et étalonnage. En raison de la stabilité à long terme et de la répétabilité de ces dispositifs, ces caractéristiques des hydrophones ont été utilisées pour développer un nouveau type d'instrument multivarié. Le système de sonar à balayage sous l'eau est composé de 100 hydrophones de substrat PVDF pour les dispositifs de sécurité sous-marine. Cet appareil a été produit il y a quelques années. Le système utilise le mode passif avec une fréquence de fonctionnement de 1 à 1 000 Hz. Il peut également fonctionner en trois fréquences différentes en mode actif. Il peut être détecté avec ce système que de petits sous-marins jusqu'à 3 km peuvent également détecter des moteurs jusqu'à 600 m, et l'écart d'angle est inférieur à 5 '. Le récent modèle de calcul de l'hydrophone montre que si l'élément PVD F est correctement conçu, l'hydrophone peut détecter des signaux de plus de 10 dB dans la démonstration du système.

2. Antifouling

Le film Piezo a des perspectives très larges dans les applications antisalissures. À l'heure actuelle, le National Institute of Research et l'Université de Montrich ont mené des recherches sur l'anti-fusion des films piézoélectriques. Le film piézoélectrique s'est avéré plus efficace pour mesurer la vibration du polymère dans la coquille. Par conséquent, il peut être utilisé pour empêcher l'approche de la plupart des organismes marins qui provoqueront la pollution des navires. De plus, le Delft Scientific Research Institute aux Pays-Bas étend les conclusions qu'elle a obtenues à des structures métalliques plus grandes, telles que les coquilles de navires marchands. En même temps, le même principe deCrystal du disque en céramique piézoest étudié sur la façon de produire des surfaces antigel sur les avions.

3. médicament

À l'heure actuelle, les gens étudient activement l'application du PVDF en médecine. Dans de nombreux pays, de nombreux bébés meurent chaque année des SID ou d'autres syndromes. Afin de réduire le taux de mortalité soudain des nourrissons, au moins trois entreprises aux Pays-Bas et les États-Unis produisent un moniteur respiratoire. UN

Ce moniteur met un tapis avec un film piézoélectrique PVD F sous le corps du bébé pour surveiller en continu la légère vibration causée par la respiration et le rythme cardiaque (en particulier la nuit), lorsque l'intervalle de respiration ou de rythme cardiaque dépasse à une durée prédéfinie, disons 20 S, il déclenchera une alarme, ce qui peut empêcher la suffocation et la mort du bébé dans le temps et efficacement.

4. électrodes

Si la surface externe de l'électrode est recouverte d'une couche de polymère piézoélectrique PVDF, il peut convertir des informations telles que les vibrations, le choc, la pression, la contrainte et la déformation en signaux électriques. Pour ce type d'électrode, pour l'entrée quasi-statique de la basse fréquence à la fréquence élevée, sa sortie peut toujours conserver ses caractéristiques de fréquence et la sortie du signal électrique a une relation linéaire avec la pression appliquée. Dans le même temps, cette électrode a également une bonne stabilité de la température, adaptée à divers environnements de-40 ~ 70 ℃. La plage est généralement de 0,25 à 25 p c / n. En enroulant la feuille piézoélectrique étroite dans un cercle, une électrode piézoélectrique sensible avec une valeur de 40 p c / n peut être obtenue.

5. Aviation et navigation

Le \"Portable Automatic Inspection System \" développé par la recherche, abrégé en tant que PAR, est l'un des premiers appareils avancés à entrer dans l'ère des produits de base. Ce système est spécialement conçu pour l'inspection in situ de structures en couches de grande région ou de structures composites.

L'élément clé est un film piézoélectrique PVDF déformable de 200 × 200 mM, qui contient 1024 transducteurs. La flexibilité de ce film est très bonne, et elle peut s'adapter complètement à la surface incurvée avec un rayon de courbure de 4. Le dispositif connecté avec lui a également un contrôleur à main, un échantillonneur de données et un dispositif d'affichage.

Ce récepteur a un rapport signal / bruit total de 100 dB et une fréquence centrale de 2,5 m Hz. Les composites de graphite-époxy sur des avions ou de grandes structures sur les navires peuvent être utilisés pour des tests pratiques. Pour l'aluminium et l'acier, des résultats satisfaisants ont déjà été obtenus à cet égard. Pour cette application particulière de PVD F, il a été constaté que le film avec une polarité biaxiale est plus approprié que la polarité uniaxiale.

6. Surveillance structurelle

Le film piézoélectrique PVD F possède également certaines applications dans la surveillance structurelle. Une étude systématique sur les caractéristiques de base de la structure de surveillance du film piézoélectrique PVD F a été réalisée. Un test de réponse dynamique et statique de la structure de surveillance du film piézoélectrique PVDF a été effectué. Dans le même temps, une étude préliminaire sur la charge d'impact de la structure utilisant un film piézoélectrique PVDF a également été réalisée. .

Comme l'application deTransducteur de disques piézoélectriquesest de plus en plus étendu, il sera bien développé à l'avenir. La technologie de fabrication du film mince piézoélectrique se développera également vers une efficacité élevée, un faible coût et une haute qualité. Parce que la méthode CVD a une meilleure couverture, elle peut être déposée sur des trous profonds, des étapes, des dépressions ou d'autres formes tridimensionnelles complexes. En plus, la méthode de dépôt de vapeur chimique peut également contrôler le rapport stoechiométrique du film préparé dans une large gamme, qui est très important par rapport aux autres méthodes. Le coût et le coût d'exploitation des équipements de dépôt de vapeur chimique sont relativement faibles, adaptés à la fois pour la production par lots et la production continue, et ont une bonne compatibilité avec d'autres procédures de traitement. Par conséquent, à l'avenir, l'utilisation de la méthode des MCV pour la préparation des films piézoélectriques sera bien appliquée et les films piézoélectriques seront mieux utilisés.