壓電陶瓷在各個方面的應用優勢
來源:上海納動納米位移技術有限公司
2017年11月27日 15:29
壓電陶瓷是人工制造的多晶體壓電材料。加工技術的發展使得壓電陶瓷的尺寸可減至亞微米級,因此可以將基片做得更薄,出現了細晶粒壓電陶瓷。該材料提高了陣列頻率,降低了陣列損耗,但同時也降低了壓電效應的影響。納米技術的發展提高了細晶粒壓電陶瓷的壓電效應,其壓電效果與粗晶粒壓電陶瓷相當。
壓電效應在換能器中的應用,一個典型的例子是在電信號時間延遲中的應用。過去用傳輸線制造的延遲線體積很大,而且在傳輸過程中信號損耗較大,利用壓電效應在一塊固體介質上貼附發射換能器和接收換能器,通過逆壓電效應將電信號轉換為聲信號在固體介質中傳播,一段時間后,通過正壓電效應由接收換能器將聲信號轉換成電信號進行輸出,完成信號延遲任務。由于聲波在固體介質里的傳播速度比電磁波慢五個數量級,因此只用體積很小的固體介質,就可以達到信號延遲的目的。利用壓電換能器制作的延遲線,具有體積小、重量輕、性能穩定等特點,制作也比較容易。
利用逆壓電效應可制成各種驅動器。按驅動方式不同,壓電驅動器可分為剛性位移驅動器和諧振位移驅動器。壓電驅動器不需傳動機構,并且可達到較高的位移控制精度。同時響應速度快,無機械吻合間隙,可實現電壓隨動式位移控制,具有較大的力輸出的同時功耗較低。我國在該領域取得了突出的成果,如壓電超聲馬達、微型機器人、微小夾持器等。