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壓電材料在振動工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

點擊數(shù):44372022-06-23 15:09:41 來源: 集成賈卡,提花裝置,電子賈卡,壓電選針器,壓電賈卡,傳感器,壓電陶瓷,驅(qū)動器,重慶中鐳科技有限公司

       壓電材料指的是具有壓電效應(yīng)的材料。根據(jù)材料種類進行分類可分為無機壓電材料、有機壓電材料和復(fù)合壓電材料三種,無機壓電材料還可細分為壓電晶體和壓電陶瓷。

 在振動工程領(lǐng)域中,振動控制可分為主動控制和被動控制兩類。被動控制屬于反饋控制,結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn),但是對于控制的效果和適應(yīng)性較差;而主動控制不同,具有控制效果好、環(huán)境適應(yīng)能力強等特點,彌補了被動控制的不足。目前,人們主要利用壓電材料對振動進行主動控制。

       ①壓電晶體:壓電晶體一般指的是壓電單晶體,即按晶體空間點陣長程有序生長而成的晶體,由于結(jié)構(gòu)無對稱中心而具有壓電性,如石英、鎵酸鋰、鍺酸鋰等。目前投入使用的壓電單晶體主要為非鐵電性壓電晶體石英,石英晶體具有機械品質(zhì)因數(shù)高、頻率溫度系數(shù)小的特點;其次即為鐵電性壓電晶體鈮酸鋰和鉭酸鋰,它們的機電耦合系數(shù)大,且可在高溫環(huán)境下使用。
       ②壓電陶瓷:壓電陶瓷指的是用幾種必須原料混合、高溫?zé)捴贫桑煞哿ig的固相反應(yīng)和燒結(jié)過程得到的微細晶粒無規(guī)則集合而成的多晶體。在上世紀(jì)50年代發(fā)明的鋯鈦酸鉛(化學(xué)式,可簡稱為PZT)是至今使用最為廣泛的壓電陶瓷材料。與壓電單晶體對比,壓電陶瓷的壓電性強、介電常數(shù)高,加工成的形狀也比較多樣化,但同時也存在機械品質(zhì)因子較低、電損耗較大、穩(wěn)定性差等不足之處,更適用于大功率換能器和寬帶濾波器等應(yīng)用。
       ③有機壓電材料:有機壓電材料又稱為壓電聚合物,以聚偏氟乙烯為典型代表。這類壓電材料的特點是材質(zhì)柔韌、低密度、低阻抗、高壓電電壓常數(shù),在壓力傳感、引燃引爆等領(lǐng)域有所運用。

 ④復(fù)合壓電材料:復(fù)合壓電材料由多種材料復(fù)合,兼具無機壓電材料和有機壓電材料的優(yōu)勢,克服了難以加工成形的不足,更具有密度小、聲速低的特點,易和空氣、水及生物組織實現(xiàn)聲抗阻匹配。除此之外,壓電復(fù)合材料還具有上述材料未擁有的性能,如無自發(fā)極化的壓電材料與另外一種材料復(fù)合之后可具有熱釋電效應(yīng);普通壓電材料與磁滯伸縮材料復(fù)合可具有磁電效應(yīng)等.

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