번호 검색 :60 저자 :사이트 편집기 게시: 2022-10-21 원산지 :강화 된
압전 세라믹 성분은 기계적 또는 탄성 응력을 전위로 변환 할 수 있고 그 반대의 반도체의 반도체 유형입니다. 이 기술의 압전 세라믹 재료는 확산 된 공유 결합 및 이온성 중심을 갖는 이발적 형 결정질 구조를 포함하여 유사한 특성을 공유합니다. 이 기사는 압전 세라믹 커패시터의 작동 원리와 사용 방법에 대한 개요를 제공합니다.
압전 세라믹은 외부 기계적 응력 또는 변형에 노출 될 때 전하를 저장함으로써 커패시터와 유사하게 행동하며, 적용된 압력의 크기에 의존합니다. 압전 세라믹 커패시터는 작은 거리로 분리 된 두 개의 얇고 평평한 플레이트로 구성됩니다. 기계적 응력에 노출되면 바닥 플레이트는 변형되고 상단 플레이트는 더 얇아집니다.
압전 세라믹은 적용된 기계적 응력과 직접 관련된 편광 및 전도도를 갖기 때문에, 저장된 전하는 이들 사이의 거리가 감소하여 두 플레이트 각각에 축적된다. 그런 다음 출력 전압은 기계적 압력 및 플레이트의 전하 차이에 비례합니다.
압전 세라믹 커패시터는 펄스 전압 출력을 제공하는 간단하고 고성능 방법을 제공하며 다양한 응용 분야에 성공적으로 적용되었습니다. 예를 들어, 압전 세라믹 커패시터는 유연한 박막 미세 전자 기계 시스템 (MEMS) 마이크 및 평면 진동 센서의 액추에이터로 사용됩니다. 이들 MEMS 장치는 기계적 변형의 작은 변화를 측정하기 위해 매우 민감한 재료와 함께 압전 세라믹 박막 플레이트를 기반으로한다.
기계적 스위치 또는 이동 부품의 필요성을 제거하여 통합 회로 및 RFID (Radio-Frequency Identification) 태그와 같은 응용 프로그램에 이상적입니다. 압전 세라믹은 또한 국소 진동 소스의 주파수와 위상을 측정하는 데 사용됩니다. 간단한 펄스 전압 출력 외에도 압전 세라믹을 사용하여 전압 램프 파형 또는 연속 가변 파형을 제공 할 수 있습니다. 이 파형 변동은 외부 토크 섭동을 제어하기 위해 파형 변동이 필요한 모션 제어 응용 분야에서 특히 유용합니다.
다른 세라믹 구성 요소와 마찬가지로, 압전 세라믹 커패시터는 생존 수준을 초과하는 매우 심한 스트레스 또는 과도한 진동을 겪을 때 파손될 수 있습니다. 이 경우 플레이트의 압력이 전기 출력으로 올바르게 전달되지 않습니다. 이것은 압전 세라믹 플레이트 영역 내에서 불균일 한 응력 분포 또는 플레이트의 가장자리 근처의 과도한 응력 농도에 의해 야기 될 수있다. 압전 세라믹은 또한 전자기 방사선에 노출 될 때 전기 출력 감소를 경험합니다. 따라서 조심스럽게 처리해야합니다.
가장 일반적인 취급 방법은 자외선에 직접 노출되고 실질적으로 차폐 된 경우 장치를 저장하는 것입니다. 실험을 수행 할 때는 항상 발생할 수있는 물리적 손상이있을 수 있습니다. 사용하기 전에 압전 세라믹을 검사하고 반복적 인 비정상적인 응력, 온도 변화 또는 충격을받지 마십시오.
압전 세라믹의 독특한 특성으로 인해 재료의 선택은 아주 중요합니다. 이 결정은 아래에 나열된 응용 프로그램 및 성능 기준을 기반으로해야합니다. 선택한 압전 세라믹 구성 요소가 사양을 충족하도록하려면 압력 기술을 전문으로하는 전문가와 상담하는 것이 좋습니다.
1) 비용: 모든 세라믹 구성 요소는 비싸지 만 일부 유형은 다른 유형보다 비용이 많이 듭니다. 예를 들어, 압전 도자기는 오늘날 가장 비싼 재료 중 하나입니다. 그러나 그것들은 또한 사용하고 적절하게 처리되는 한 매우 낮은 실패율을 가진 최고의 장기 투자입니다.
2) 작동 온도: 다른 재료와 마찬가지로, 압전 세라믹은 사용할 수있는 온도를 제한합니다. 작동 온도 아래에서 성능 및 수명이 저하 될 수 있습니다. 그러나 대기압은 압전 세라믹에 바람직하지 않은 열 팽창으로 인해 모든 세라믹 성분의 성능을 크게 변화시킬 수 있습니다.
3) 스트레스: 압전 세라믹 성분은 심각한 진동을 일으킬 수있는 강한 충격과 같은 스트레스가 많은 레벨의 영향을받을 수 있습니다. 압전 세라믹 요소를 고조 환경에 적용하면 미세 락킹 및 응력 부식이 발생할 수 있습니다. 이러한 모든 문제를 피하기 위해 열 팽창 계수 (CTE)와 높은 열 안정성을 가진 재료를 선택할 수 있습니다. 이를 통해 미세 균열이 전파를 방지 할만 큼 충분히 작아서 구성 요소의 조기 실패가 발생하지 않도록합니다.
보시다시피, 압전 세라믹은 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 그러나 적절한 사용과 수명을 보장하기 위해 특별한 취급이 필요하기 때문에 재료의 선택이 중요합니다. 선택한 압전 세라믹 구성 요소가 사양을 충족하도록하려면이 영역을 전문으로하는 전문가와 상담하는 것이 좋습니다.
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