Is ábhar polycrystalline é ceirmeach piezoelectric (sliseanna ceirmeacha piezoelectric) le héifeacht piezoelectric, a ainmníodh i ndiaidh a phróisis táirgthe comhchosúil le criadóireacht. Is téarma ginearálta é le haghaidh criadóireachta ferroelectric le héifeachtaí piezoelectric, a dhéantar trí ocsaídí a mheascadh (zirconia, ocsaíd luaidhe, ocsaíd tíotáiniam, etc.), shintéiriú ardteochta, agus imoibriú solad-stáit chun cóireáil polacaithe polacrystalline a tháirgeadh. Tá airíonna meicniúla den scoth ag criadóireacht piezoelectric agus airíonna piezoelectric cobhsaí. Mar ábhar feidhmiúil tábhachtach le haghaidh fórsa, teas, leictreachais, agus braite solais, baineadh úsáid fhorleathan as i gcomhpháirteanna leictreonacha amhail slata aimplitiúid, trasduchtóirí ultrasonaic, agus feistí micrea -díláithrithe.
Stair forbartha criadóireacht piezoelectric:
I 1880, fuair na Curie Brothers an éifeacht piezoelectric a bhí ag Tourmaline ar dtús, ag marcáil tús stair na piezoelectricity.
I 1881, rinne na Curie Brothers an éifeacht inbhéartach piezoelectric a fhíorú go turgnamhach agus thug siad na tairisigh piezoelectric dearfacha agus diúltacha céanna mar Grianchloch.
Ó 1842 go 1949, thángthas ar ard -tairiseach tréleictreach, ferroelectricity, agus piezoelectricity ar chriadóireacht piezoelectric Batio3. Réitíodh an tsaincheist polaraithe ina dhiaidh sin.
Sna 1950í, rinne na Stáit Aontaithe agus an tSeapáin taighde ar úsáid Batio3 piezoelectric criadóireacht chun trasduchtóirí ultrasonaic, trasduchtóirí ardmhinicíochta, braiteoirí brú, scagairí agus feidhmchláir eile a tháirgeadh.
I 1954, na Stáit Aontaithe B Jaffe et al. Fuair sé amach go bhfuil piezoelectricity an -láidir agus cobhsaí ag an luaidhe zirconate titanate (PZT), a chuireann go mór chun cinn taighde feidhmithe feistí piezoelectric.
Níos déanaí, chun an spás maireachtála an Domhain agus an duine a chosaint, cosc a chur ar thruailliú comhshaoil, bhí criadóireacht piezoelectric neamh -luaidhe mar threo taighde agus feidhmiú amach anseo.
Go dtí seo, tá cur i bhfeidhm criadóireachta piezoelectric an -fhairsing, ó fhorbairt spáis go saol teaghlaigh.
Bunchoincheapa criadóireachta piezoelectric:
Polarú spontáineach
Faoi bhun 120 céim, déantar an struchtúr criostail BATIO3 a shaobhadh beagán agus taispeántar struchtúr tetragánach. Déanann ba {2+ ti {4+ díláithriú i gcoibhneas le o 2-, agus mar thoradh air sin déantar ionaid mhuirir dhearfacha agus dhiúltacha agus polarú (polarú spontáineach) a chur amú. Tagraítear don teocht trasdula seo go coitianta mar theocht curie nó pointe curie (TC).
Polarú saorga
Is é polarú saorga an próiseas chun réimse leictreach reatha atá sách ard a chur i bhfeidhm ar cheirmeach piezoelectric agus é a chothabháil ag teocht agus am áirithe, ag cur iachall ar a chuid fearainn leictreacha dul nó, i bhfocail eile, ag forfheidhmiú a pholaraithe spontáineach chun socruithe treo a dhéanamh. Léiríonn an léaráid seo a leanas na hathruithe i réimsí leictreacha i gcriadóireacht roimh chóireáil polaraithe.
Criadóireacht ferroelectric
Taispeánann roinnt ábhar polarú spontáineach laistigh de raon teochta áirithe. Thairis sin, is féidir a pholarú spontáineach a aisiompú trí ghníomh réimse leictreach seachtrach, agus tugtar ferroelectricity ar an maoin seo den ábhar. Tugtar criadóireacht ferroelectric ar ábhair cheirmeacha leis an tréith seo.
Prionsabal na criadóireachta piezoelectric: éifeacht piezoelectric
Tagraíonn an éifeacht piezoelectric do dhífhoirmiú na meán áirithe faoi ghníomh an fhórsa, rud a fhágann go ngearrtar dromchla ar dhromchla na meán, arb é an éifeacht dhearfach piezoelectric é. A mhalairt ar fad, nuair a chuirtear réimse leictreach excitation i bhfeidhm, déanfar dífhoirmiúchán meicniúil ar an meán, ar a dtugtar an éifeacht piezoelectric inbhéartach. Is é croílár an éifeacht dhearfach piezoelectric ná polarú an mheáin de bharr gníomhaíochta meicniúil; Is é croílár an éifeacht inbhéartach piezoelectric ná polarú an mheáin de bharr gníomh réimse leictreach.
Déantúsaíocht criadóireachta piezoelectric
Is iad na príomhchéimeanna i bpróiseas táirgthe criadóireacht piezoelectric ná: réamh -chóiriú réamh -chóireáil réamh -lámhaigh ag cruthú tástála ag dul in aois polaraithe leictreoid ag dul in aois.
amhábhar
Is iad na hamhábhair an bunús chun criadóireacht piezoelectric a ullmhú. I gcás PZT, is iad PB3O4, ZRO2, agus TiO2 a phríomhábhair amh. Agus amhábhair á roghnú, ba cheart aird a thabhairt go ginearálta ar a gcomhdhéanamh ceimiceach agus ar a staid fhisiciúil. Ba chóir go mbeadh na riachtanais íonachta maidir le hamhábhair measartha. Tá amhábhair ard -íonachta costasach, agus tá an teocht shintéirithe ard le raon teochta cúng. Is féidir le heisíontais in amhábhair a bhfuil íonacht beagán níos ísle acu feidhmiú mar mhianraí agus áiseanna leá, ach ina ionad sin laghdaítear an teocht shintéirithe agus leathnaíonn siad an raon teochta. Mar sin féin, tá níos mó eisíontas ag amhábhair a bhfuil íonacht ró -íseal acu agus níl siad oiriúnach le húsáid.
An t -eisíontas
Roinntear eisíontais ina n -eisíontais dhíobhálacha agus ina n -eisíontais thairbheacha. Is féidir modhnú dópála PZT a roinnt ina ionadú coibhéiseach agus in ionadú heitreabhánach; Is féidir ionadú heitreabhánach a roinnt ina mhodhnú ionadaíochta bog, modhnú ionadaíochta crua, agus modhnuithe ionadaíochta eile.
Ionadú coibhéiseach
Tagraíonn ionadaíocht choibhéiseach do na hiain Pb 2+ a chur in ionad ian divalent amhail ca 2+, sr 2+, mg 2+, etc. {4}} ian. Mar thoradh air sin, méadaíonn an tairiseach tréleictreach ε de chriadóireacht PZT ↑, méadaíonn an chomhéifeacht cúplála leictrimheicniúil KP ↑, agus méadaíonn an tairiseach piezoelectric D, rud a fheabhsaíonn feidhmíocht piezoelectric criadóireachta PZT.
Ionadú heitreabhánach
Tagraíonn modhnú ionadaíochta bog in ionadú heitreabhánach do roinnt breiseán a chur leis an amhábhar a fhéadann neart an réimse chomhéignigh CE a laghdú, rud a fhágann go bhfuil sé níos éasca polarú a dhéanamh. Dá bhrí sin, faoi ghníomh réimse leictreach nó strus, éiríonn na hairíonna ábhartha "bog". (Casann an corp poircealláin tar éis lámhaigh buí)
Tagraíonn an t -ionadú crua i n -ionadú heitreabhánach do roinnt breiseán a chur leis a fhéadann neart an réimse chomhéignigh CE a mhéadú agus polarú a dhéanamh níos deacra, agus mar thoradh air sin bíonn na hairíonna ábhartha "crua" faoi ghníomh an réimse leictrigh nó an strus. Tar éis lámhaigh, is cosúil go bhfuil an corp poircealláin dubh
Margadh criadóireachta piezoelectric
Tá criadóireacht piezoelectric, mar ábhair fheidhmiúla thábhachtacha, i gcéatadán suntasach i réimse na leictreonaice. I 2000, shroich díolacháin dhomhanda criadóireachta piezoelectric thart ar 3 bhilliún dollar SAM. Le blianta beaga anuas, tá fás 15%tagtha ar dhíolacháin bhliantúla criadóireachta piezoelectric ar fud an domhain. D'fhonn an Domhan a chosaint ó thruailliú comhshaoil, rith Parlaimint na hEorpa dlí i 2001 maidir le srian a chur ar shubstaintí díobhálacha i dtrealamh leictreach agus leictreonach, lena n -áirítear feistí piezoelectric ina bhfuil luaidhe sna substaintí srianta. Faoi láthair, tá táirgí sa mhargadh ceirmeach piezoelectric baile ag feidhmiú fós ag baint úsáide as modhanna teicneolaíochta agus táirgthe traidisiúnta, agus níl buntáiste tionsclaíoch ag táirgí saor ó luaidhe. Is é Lead Free an príomh -threo iarrachtaí sa tionscal.
Criadóireacht piezoelectric a chur i bhfeidhm
Tá cur i bhfeidhm criadóireachta piezoelectric an -fhairsing. Mar shampla, madhmadóirí piezoelectric, brathadóirí ultrasonaic, tiománaithe piezoelectric, adhainteoirí piezoelectric, tiontairí piezoelectric, lucht leanúna ceirmeach piezoelectric, scáileáin tadhaill piezoelectric, radairí aisiompaithe ultrasonaic, sracadh ceirmeach piezoelectic, agus sraeimic so -úsáidte. Is iondúil go n-úsáideann ár gcuideachta pzt -4 agus pzt -8 criadóireacht piezoelectric toisc go bhfuil éifeachtúlacht ard-chomhshó leictrimheicniúil ag an dá chineál seo agus go bhfuil siad oiriúnach do mheaisíniú ultrasonaic ard-chumhachta agus glanadh ultrasonaic de chomhpháirteanna trasducóra.