Influence de la température élevée et de la basse température sur la céramique piézoélectrique

Lorsque les clients se renseignent sur la température d'utilisation de la céramique piézoélectrique, nous rencontrons souvent divers problèmes. La céramique piézoélectrique peut-elle résister à des températures élevées? La céramique environnementale à basse température peut-elle être utilisée? La température a-t-elle un grand effet sur la céramique piézoélectrique? Aujourd'hui, parlons de l'effet de la température sur la céramique piézoélectrique.

La performance dematériau de transducteur piézodépend de la température. Les changements de température modifieront considérablement les performances de la céramique piézoélectrique. Par exemple, le facteur de capacité et de perte augmentera avec l'augmentation de la température, tandis que la température excessive réduira les performances et la durée de vie. Par conséquent, la température est un facteur très important affectant les résultats expérimentaux. Il est recommandé que les utilisateurs considèrent le facteur de température pendant l'expérience dans différents environnements d'application.

Une augmentation de la température entraînera un changement significatif de la constante diélectrique de la céramique piézoélectrique, c'est-à-dire que la capacité de la céramique piézoélectrique changera, et la capacité de la céramique piézoélectrique augmentera d'environ 40% de la température ambiante à 80 ° C .

1. Plage de température d'application de la céramique piézoélectrique?
   Cela dépend de la température Curie du matériau en céramique piézoélectrique. La série PST 150 en céramique piézoélectrique PST 150 que nous utilisons généralement a une température Curie de 155 ° C. La température d'utilisation sûre recommandée IS-25 à 80 ° C pour les matériaux en céramique HS / HT à haute tension, la température Curie est de 340 ° C . La température d'utilisation sûre recommandée est d'environ 175 ° C. La basse température et la céramique piézoélectrique à haute température peuvent résister à des températures de 200 ° C.

   
   

2. 
   Plage de températures de stockage de la céramique piézoélectrique?
   La température de stockage recommandée est de 5 à 40 ° C et l'humidité relative est inférieure à 40%. Sélection du contrôleur de fonctionnement dynamique: Lorsque la céramique piézoélectrique est exploitée dynamiquement, en raison de la friction interne pendant l'expansion et la contraction de la céramique piézoélectrique, environ 5 à 20% de la puissance de conduite sont converties en chaleur générée par la céramique piézoélectrique. Lorsque la céramique piézoélectrique fonctionne dynamiquement, la chaleur est générée et la température augmente. À l'heure actuelle, la capacité électrostatique de la céramique piézoélectrique augmentera en conséquence. Par conséquent, lors de la sélection d'un contrôleur correspondant, vous ne pouvez pas simplement calculer le courant requis en fonction de la capacité mesurée à température ambiante dans le tableau des paramètres.

   
   

3. Température de Curie
   La température Curie de la céramique piézoélectrique est la température de la transition magnétique. Lorsque la céramique piézoélectrique atteint le point de température de Curie, plus la céramique piézoélectrique sera proche de la température curie de la céramique piézoélectrique, plus les performances des changements de céramique piézoélectrique. Par conséquent, dans le processus d'utilisation de la céramique piézoélectrique, il doit être bien en dessous de la température de Curie, et Zui n'est pas supérieur à la moitié de la température de Curie. Le point de température de Curie de la céramique piézoélectrique de différents matériaux est différent. Généralement, le point de température de Curie de la céramique piézoélectrique laminés à basse tension est d'environ 150-200 ° C, et le point de température de la station de cérate à basse tension et de céramique piézoélectrique à haute température est d'environ 340 ° C. La température à l'intérieur est d'environ 215-340 ° C.

   
   

4. Quel est le coefficient d'expansion thermique?
   Le coefficient d'expansion linéaire axial de la céramique piézoélectrique co-alimentée à basse température (dans la plage de -40 ~ 120 ° C) est négatif-5 ppm / ° C, et le coefficient d'expansion linéaire axial de la céramique piézoélectrique à haute pression est + 2 ppm / ° C.

5. Le changement de capacité de déformation piézoélectrique?
La capacité de déformation e déplacement / tension detransducteur en céramique piézoélectriqueest exprimé par le coefficient D33 dans le tableau des paramètres du matériau. Comparé au fonctionnement de la température ambiante, lorsque la température diminue, la capacité de contrainte diminue en conséquence. Lorsque vous travaillez à des températures ultra-bas, l'effet piézoélectrique est considérablement réduit. L'effet de l'élévation de la température sur D33 dépend de la température de Curie du matériau en céramique piézoélectrique utilisé. L'efficacité piézoélectrique des matériaux mous diminue légèrement. Lorsque la température monte à 80 ° C, lorsque la tension de travail est de 0 à 150 V, le déplacement de la céramique piézoélectrique empilée PST 150 / 5X 5/20 est d'environ 19 μm. C'est 20 μm. Les matériaux en céramique piézoélectrique à haute température sont principalement HS / HT. Lorsque la température monte à 100 ° C, l'efficacité piézoélectrique augmente d'environ 5%.

6. Qu'avez-vous opérer des céramiques piézoélectriques dans des environnements à haute température?
De nombreuses applications peuvent fonctionner dans des environnements à haute température. À l'heure actuelle, la céramique piézoélectrique standard ne peut plus répondre aux besoins des utilisateurs. Seules la céramique piézoélectrique à haute température avec des matériaux spéciaux peuvent être sélectionnées. Le noyau peut fournir des séries NAC 6024 empilées ou des séries XMT de la séries mécaniques de céramiques piézoélectriques. Environnement à haute température de demain 200 ℃, et peut être utilisé dans un environnement de 150 ℃.

7. Requires Fonctionnement dynamique élevé de la céramique piézoélectrique
Dans certaines applications qui nécessitent des vibrations à haute fréquence, telles que l'usinage de précision et le contrôle actif des vibrations, comment contrôler l'élévation de la température causée par la frottement interne à haute fréquence de la céramique piézoélectrique? Notre méthode habituelle est principalement le refroidissement externe de demain ou la stabilité thermique et la chaleur des couvrages La conduction thermique rapide de l'appareil réduit le risque de dommages à la céramique piézoélectrique causée par un chauffage à haute fréquence. Le choix d'un stabilisateur thermique central demain peut plus que tripler la puissance dynamique de la céramique piézoélectrique.

8. La céramique piézoélectrique peut-elle résister à de basses températures?
Le noyau peut être fourni aveccristal de plaque piézoélectriquePour les basses températures de -273 ° C demain. Cependant, ce que vous devez savoir, c'est que l'effet piézoélectrique de la céramique piézoélectrique en dessous de la température ambiante sera réduit et que la sortie et le déplacement de la céramique piézoélectrique seront considérablement réduits. À basse température <260 K, la perte est d'environ 0 / K dans le liquide. Sous l'azote, le déplacement de la céramique piézoélectrique est d'environ 10% de la température ambiante.

La feuille de céramique piézoélectrique que nous utilisons généralement est une céramique piézoélectrique semi-bipolaire, c'est-à-dire la pression négative que la céramique piézoélectrique peut résister à 20% de la tension maximale positive. En raison de la forte résistance du matériau céramique à la dépolarisation dans un environnement à basse température, il est possible de conduire un bipolaire en céramique piézoélectrique dans un environnement de température ultra-bas, atteignant ainsi un double déplacement. Par exemple, le PST 150 réduit sa capacité de déformation à 20% de la température ambiante à une basse température de 77k, mais 40% du déplacement unipolaire de la température ambiante peut être obtenu par la méthode bipolaire. Dans l'environnement de température ultra-bas, il est nécessaire de choisir un fil de cuivre de manganèse avec une conductivité thermique plus faible pour maintenir l'environnement à basse température non affecté.