Piezoelektrické keramiky: přesné komponenty pro ultrazvukové senzory a měniče

Přehled produktu

Piezoelektrické keramiky jsou pokročilé funkční materiály, které jsou schopny přeměňovat mechanickou energii na elektrickou a naopak. Naše vysokým výkonem vybavené piezoelektrické keramiky jsou vyráběny pomocí sofistikovaných procesů, které zajišťují vynikající kvalitu a stabilitu. Tyto komponenty jsou nezbytné pro aplikace vyžadující přesné snímání, akci a generování ultrazvukové energie.

Základní výhody produktu

Naše piezoelektrické keramiky nabízejí několik klíčových výhod, které je činí nadřazenými pro širokou škálu průmyslových a elektronických aplikací:

Vysoká účinnost elektromechanické přeměny: Naše piezoelektrické keramiky vykazují vynikající koeficienty elektromechanické vazby, což zajišťuje vysoce účinný přenos energie mezi elektrickým a mechanickým stavem pro silný výstup a citlivost.

Vynikající stabilita a nízké ztráty: Díky nízké impedanci, stabilním průběhům vln a minimálním dielektrickým ztrátám tyto komponenty pracují s nízkým vytvářením tepla, což zvyšuje spolehlivost a životnost při nepřetržitém provozu.

Vlastní návrh a univerzálnost: K dispozici v široké škále standardních velikostí (od Ø8 mm do Ø50 mm) a frekvencí (45 kHz až 5 MHz+), nabízíme konfigurace s boční elektrodou i s obtočenou elektrodou pro flexibilní integraci.

Odolný výkon za vysokého zatížení: Naše piezoelektrické keramiky jsou navrženy tak, aby vydržely významné mechanické a elektrické zatížení, a to pro aplikace s vysokým výkonem bez újmy na výkonu nebo životnosti.

Typy běžných produktů

• • Piezoelektrické keramiky na bázi titanatanu barnatého
• • Piezoelektrické keramiky perovskitové struktury
• • Piezoelektrické keramiky na bázi slitiny zirkonanu-titananu olovnatého (PZT)
• • Kompozitní piezoelektrické keramiky perovskitové soustavy
• • Běžné typy piezoelektrických keramik
• • Piezoelektrické keramiky typu wolframová bronz
• • Piezoelektrické keramiky na bázi metaniobanu olovnatého
• • Olovnaté baričité metaniobátové piezoelektrické keramiky
• • Olovnaté baričité sodno-lithiové niobátové systémové piezoelektrické keramiky
• • Bismutem obsahující vrstvené struktury piezoelektrické keramiky

Technické specifikace

Následující tabulka uvádí klíčové parametry našich standardních piezoelektrických keramických disků a kroužků:

Výrobní proces

Přehled procesu
Výrobní proces piezoelektrických keramik je velmi podobný výrobě konvenčních keramik. Kromě běžných keramických procesů, jako je dávkování, míchání v mísi, filtrace, odstraňování pojiva a slinování, vyžadují piezoelektrické keramiky dva dodatečné kroky: nanášení elektrod a polarizaci.

Nanášení elektrod
Definice: Nanášení elektrod zahrnuje aplikaci vysoce vodivé stříbrné vrstvy s pevnou adhezí na slisované keramické těleso, která má sloužit jako elektroda. Před tímto krokem je povrch vypálené keramiky obvykle podroben hrubému a jemnému broušení a leštění. Tato úprava povrchu má za cíl odstranit výběžky a zajistit pevnější spojení mezi elektrodou a keramickým tělesem.
Účel: Za prvé elektroda slouží jako nosič pro přenos náboje. Za druhé připravuje keramiku na následný proces polarizace.

Polarizace
Definice: Polování je proces zarovnání vnitřních domén uvnitř piezoelektrické keramiky působením elektrického pole, při kterém se náhodná orientace domén změní na uspořádanou.
Účel: Účelem polování je způsobit, aby ferroelektrické domény v piezoelektrické keramice byly zarovnány ve směru působícího elektrického pole. Tím se materiál změní z počátečního izotropního stavu na anizotropní, čímž se aktivuje piezoelektrický efekt.

Nanášení elektrod

• Definice: Nánášení elektrod označuje proces aplikace vysoce vodivé stříbrné vrstvy s vysokou adhezí na povrch vypálené keramiky, která má sloužit jako elektroda. Před tímto krokem obvykle podstupuje slisovaná keramika hrubé i jemné broušení a leštění, aby byly odstraněny povrchové nerovnosti a zajistilo se pevnější spojení mezi elektrodou a keramickým tělesem.
• Účel: Za prvé využít elektrodu jako nosiče pro přenos náboje; za druhé připravit keramiku na následný proces polarizace.

Polarizace

• Definice: Polarizace je proces zarovnání vnitřních domén piezoelektrických keramik v elektrickém poli, při kterém se domény mění z izotropního do anizotropního stavu.
• Účel: Umožnit ferroelektrickým doménám v piezoelektrické keramice usměrnit se ve směru působícího elektrického pole, přecházet z izotropie k anizotropii a tím vykazovat piezoelektrický efekt.

Oblasti použití

Naše piezoelektrické keramiky jsou kritické součásti v mnoha high-tech odvětvích a zařízeních:

• Ultrazvuková zařízení: Pohánění ultrazvukové čističe, ultrazvukové svařování systémy a lékařské ultrazvukové měniče pro zubní skalery (např. kroužky 20 kHz, 35 kHz, 105 kHz).
• Senzory a monitorování: Používá se v přesných senzorech, ultrazvukových průtokoměrech, nedestruktivním zkoušení a systémech detekce hladiny.
• Lékařské a kosmetické přístroje: Zásadní pro lékařské ultrazvukové zobrazování B, terapeutická zařízení a kosmetické přístroje pro cílenou léčbu.
• Výkonná akustika: Používá se v sonarových projektorech a podvodních akustických měničích pro námořní aplikace.
• Přesná aktuace a rozprašování: Využití v mikropohonech, ventilech, přesné rozprašovací systémy a rozprašovače pro konzistentní a řízený rozptyl kapalin.

Využíváme desetiletí zkušeností v oblasti materiálového inženýrství a výroby, od přesné přípravy prášků a slinování až po pečlivé polarizování, a dodáváme piezoelektrické keramiky které splňují nejnáročnější specifikace. Přijímáme zakázky na míru pro konkrétní rozměry, frekvence a konfigurace elektrod, aby se bezproblémově integrovaly do vašich specifických aplikací, včetně ultrazvukových měničů, senzorů a různých terapeutických a průmyslových nástrojů.