한국어번호 검색 :30 저자 :사이트 편집기 게시: 2023-10-09 원산지 :강화 된
압전 세라믹 재료는 전방 및 역전 전기 효과를 모두 나타내며 압전 센서, 액추에이터, 트랜스 듀서 및 필터를 포함한 다양한 장치에서 광범위한 활용을 찾습니다.
이들의 응용 프로그램은 항공 우주, 정보 전자 장치, 산업 기계, 치료 및 자동차 기술과 같은 수많은 부문에 걸쳐 있습니다. 통계적 예측에 따르면, 압전 재료 및 장치의 글로벌 시장은 2026 년까지 미화 354 억 달러의 가치를 얻을 것으로 예상됩니다.
자동차 센서는 차량의 전자 제어 시스템의 기본 정보 소스 역할을하여 이러한 시스템의 중추적 인 구성 요소를 제공합니다. 자동차가 점점 더 전자 제품과 자동화를 수용함에 따라 센서에 대한 의존성이 계속 커지고 있습니다. 실제로 일반적인 패밀리 자동차에는 200 개가 넘는 센서가 통합 될 수 있습니다. 이 중 압전 세라믹 센서에는 폭발 센서, 초음파 센서 및 가속 센서와 같은 유형이 포함됩니다.
압전 세라믹 폭발 센서는 압전 세라믹 발진기, 금속 시트, 밀봉 개스킷, 금속 케이스 등을 포함합니다. 압전 발진기에 의해 생성 된 전하는 엔진 실린더의 진동에 직접 비례합니다. 결과 전압은 차폐 배선을 통해 전자 제어 장치로 전송되어 약 7kHz 진동 생성 전압을 감지 할 수 있습니다. 전압의 크기에 따라 전자 제어 장치는 엔진 노크의 발생을 결정합니다.
진동 강도에 따라 점화 타이밍은 즉시 또는 지연으로 조정되어 미리 노크를 방지합니다. 이를 통해 엔진은 점화 중 노크 임계 값 근처에서 작동하여 열 효율을 최적화하고 연료 소비를 줄입니다. 이 접근법은 노크없는 운영 상태를 달성하여 엔진이 전력 및 경제 효율성 측면에서 최대 잠재력을 발휘할 수 있도록합니다.
초음파 센서는 자동차 역 충돌 회피 및 경보 시스템 역할을합니다. 이들은 알루미늄 합금 케이싱, 압전 세라믹 변환기, 사운드 흡수 재료 및 납 전극으로 구성됩니다. 압전 세라믹에 전기 신호를 적용함으로써 기계적 진동이 생성되어 초음파 파를 방출합니다. 이 파도는 공기 전파 중에 장애물이 발생하면 다시 튀어 오릅니다. 압전 세라믹에 도달하면 전기 신호를 생성합니다.
시간 차이와 관련된 데이터 처리를 통해 시스템은 차량과 장애물 사이의 거리를 계산하고 표시합니다. 임박한 충돌의 경우 시스템이 경보를 유발합니다. 이 기술은 차량 뒤에 있거나 운전자의 사각 지대 내에있는 작은 장애물을 정확하게 감지합니다. 또한 초음파 센서는 전자 제어 서스펜션 시스템에 사용되어 차량 섀시와 도로 표면 사이의 거리를 직접 모니터링합니다.
압전 세라믹 가속 센서 자동차 에어백 시스템에서 응용 프로그램을 찾습니다. 이 센서는 공유 내부 전극과 함께 결합 된 2 개의 압전 세라믹 시트로 구성되어 다이오드 구조를 형성합니다. 이들은 차량 운동 방향으로 설치되고 캔틸레버 빔으로 구성되며 두꺼운 필름 기술을 사용하여 주변 회로와 통합됩니다.
케이싱 내에 수용된이 센서는 저속 또는 고속에서 차량의 순간 충돌 강도를 감지하여 전기 신호 출력으로 변환합니다. 고강도 충돌에서 에어백은 즉시 정확하게 배치되어 차량의 안전성을 향상시킵니다.
Piezoelectric Ceramics는 전기 백미러, 전기 도어 및 창문 및 전기 시트 제어와 같은 작업을 위해 자동차 부문에 널리 사용되는 압전 액추에이터를 생성하기 위해 역 압전 효과를 활용합니다. 이러한 형태의 작동은 몇 가지 장점을 제공합니다. 모터 크기를 크게 줄이고, 정밀한 제어를 자랑하며, 전자기 간섭에 면역을 유지하며, 조용히 작동하며, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위해 변환 메커니즘을 필요로하지 않고 선형 운동 제어를 직접 촉진 할 수 있습니다.
자동차 산업에서 주목할만한 혁신 중 하나는 압전 세라믹에 의해 구동되는 새로운 연료 분사 시스템 인 압전 인젝터입니다. 이 기술은 주입 부피 및 타이밍을 정확하게 제어하여 연료 효율을 향상시키고 배기 배출량을 줄입니다. 압전 인젝터는 고급 자동차 전자 주입 시스템의 필수품이되어 전통적인 기계적 기화기를 능가했습니다. 그들은 엔진 출력을 5%에서 10% 늘릴 수 있으며 동시에 휘발유 소비를 동시에 감소시켜 배기 배출량이 20% 감소 할 수 있습니다.
시장의 압전 인젝터에 사용되는 대부분의 압전 세라믹 드라이버는 기존의 PZT 압전 세라믹에 의존합니다. 이 세라믹은 높은 압전 계수, 신뢰할 수있는 성능 및 강력한 기계적 강도에 선호됩니다. 그럼에도 불구하고, 그들의 퀴리 온도 (TC)는 약 360 ° C를 가져와 180 ° C 미만의 온도로의 사용을 제한합니다. 결과적으로, 탁월한 성능, 비용 효율성 및 온도 안정성을 제공하여 도전적인 환경에서의 적용 가능성을 확장하는 고온 압전 재료의 개발에 즉각적인 요구가 있습니다.
자동차의 소음은 전반적인 운전 경험에 영향을 미치는 중요한 요소가되었습니다. 자동차가 저속으로 구동되고 브레이크 패드가 로터와 접촉하면 진동이 발생하여 때로는 불쾌하고 가혹한 소음이 발생할 수 있습니다. 이 노이즈는 제동 성능에 영향을 미치지 않지만 브레이크 패드의 불필요한 교체와 개스킷 및 사운드 흡수 재료와 같은 다양한 구성 요소가 추가되어 소음을 제거해야합니다.
이 문제를 완화하기위한 효과적인 솔루션 중 하나는 간단한 압전 세라믹 브레이크 메커니즘을 자동차 브레이크 피스톤에 통합하는 것입니다. 이 메커니즘은 브레이크 패드 어셈블리 내의지지 판에 제어되고주기적인 "jitter "를 소개합니다. 이 제어 된 진동은 날카로운 소음을 담당하는 진동을 효과적으로 약화시켜 온도, 습도 및 제동 조건과 같은 요소를 기반으로 조정할 수 있습니다. 이 솔루션은 차량 구동 시스템의 정기적 인 마모의 일부로 원활하게 작동합니다.
교통 사고에서 타이어 실패는 갑작스런 사고에 중요한 기여 요인이며, 타이어 폭발은 그러한 사고의 주목할만한 부분을 설명합니다. 결과적으로, 운전 중에 적절한 타이어 압력을 유지하고 타이어 누출을 즉시 감지하는 것은 타이어 폭발을 방지하기위한 중요한 조치입니다.
차량의 자동 타이어 조건 모니터링을위한 일반적인 솔루션은 TPMS (Tire Pressure Monitoring System)입니다. 이 시스템은 차량이 움직이고있는 동안 타이어 압력을 실시간으로 지속적으로 자동으로 모니터링하여 타이어 누출과 낮은 공기 압력에 대한 경고를 발행하여 도로 안전을 향상시킵니다.
현재 TPMS 제품은 전원 용 배터리에 의존하며, 이는 불가피하게 대량, 주기적 배터리 교체의 필요성, 극한 온도의 성능 저하 및 전반적인 배터리 수명을 포함한 특정 단점을 수반합니다. 결과적으로 수동 TPMS 솔루션을 탐색하는 데 관심이 높아지고 있습니다. 실제로, 압전 세라믹의 고유 한 특성은 수동 TPMS 기술 개발을위한 유망한 길을 제공합니다.
최근 몇 년 동안, 우리나라의 자동차 수가 급증함에 따라 차량 안전과 편안함에 대한 사람들의 기대는 크게 증가했습니다. 이 추세는 압전 세라믹 재료 및 구조, 환경 보존, 복합재, 나노 기술 및 기타 혁신과 같은 기술로 인해 자동차 산업에서 고급 압전 세라믹의 개발 및 적용을 더욱 주도함에 따라 계속 될 것으로 예상됩니다.
