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压电陶瓷片的弹性和介电性能应用
更新时间:08-20 17:28
浏览量:82

压电陶瓷是一种能够将机械能和电能相互转换的信息功能陶瓷材料——压电效应,除压电性能外,压电陶瓷片还具有介电性能和弹性,广泛应用于医学成像、声学传感器、声换能器、超声电机等领域。 压电陶瓷在机械应力的作用下由它的材料制成,引起内部正负电荷中心的相对位移和极化,导致材料两端表面上束缚电荷的相反符号,即压电效应,压电陶瓷片主要用于制造超声波换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、压电陶瓷片变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、点火引爆器件、压电陀螺等. 除了被用于高科技领域,它还在日常生活中为人们提供更多的服务,并努力为人们创造更美好的生活。

 封装的压电陶瓷片PST 1000 / 35 / 200 vs45的最大位移为260 μm,陶瓷刚度为150 n / μm,外部机构刚度为70n / μm. 由上述计算公式产生的位移为177 μm. 此时,压电陶瓷对外部机构的有效推力为12450 n. 当外部机构刚度为500 n / μm时,此时产生的位移为60 μm,有效推力为30,000 n。

   当外部载荷改变机械力时,压电陶瓷产生的推力取决于压电陶瓷的伸长。 下图是根据未来核心压电陶瓷PST 150 / 5x 5 / 20和PST 150 / 7x 7 / 20的位移推力值绘制的图表,可以粗略估计这两种压电陶瓷在不同机构刚度下产生的推力和位移形状变量。

   横坐标表示压电陶瓷的最大推力,纵坐标表示压电陶瓷在空载下的位移,smech表示外部机构的刚度曲线。  外部机构的刚度曲线和压电陶瓷推力位移曲线之间的交点是压电陶瓷抵抗外部机构时的性能参数。

   当外部机构的刚度与陶瓷相同时,位移和推力是zui大位移和zui大推力的一半,zui极大地利用了压电陶瓷的能量效率。

     当外部负载的刚度与PST 150 / 5x 5 / 20相同时,压电陶瓷负载较大的zui电压。 此时,压电陶瓷可以输出10 μm的大最大位移和800 n的大最大输出。

     在相同的外部机械结构下,因为PST 150 / 7x7 / 20具有更大的刚度,所以zui可以在大驱动电压下输出更大的位移和输出。


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