Piezoelektromos kerámiák: Pontossági alkatrészek ultrahangos átalakítók és érzékelők számára

Termék áttekintése

A piezoelektromos kerámiák olyan speciális funkcionális anyagok, amelyek mechanikai energiát képesek elektromos energiává alakítani, és fordítva. Korszerű gyártási eljárások alkalmazásával előállított, nagy teljesítményű piezoelektromos kerámiáink kiváló minőséget és stabilitást biztosítanak. Ezek az alkatrészek elengedhetetlenek olyan alkalmazásokban, ahol pontos érzékelésre, mozgatásra és ultrahangos energia előállításra van szükség.

Alapvető termék előnyök

Piezoelektromos kerámiáink számos kulcsfontosságú előnnyel rendelkeznek, amelyek kiválóvá teszik őket széles körű ipari és elektronikai alkalmazásokhoz:

Magas elektro-mechanikai átalakítási hatásfok: Piezoelektromos kerámiáink kiváló elektromechanikai csatolási tényezővel rendelkeznek, így hatékony energiaátvitelt biztosítanak az elektromos és mechanikai állapotok között, erős kimeneti teljesítményt és érzékenységet nyújtva.

Kiváló stabilitás és alacsony veszteség: Alacsony impedanciával, stabil hullámformával és minimális dielektromos veszteséggel rendelkeznek, így alacsony hőfejlődés mellett működnek, növelve a megbízhatóságot és az élettartamot folyamatos üzemben.

Testre szabható kialakítás és sokoldalúság: Széles választékban elérhető szabványos méretekben (Ø8 mm-től Ø50 mm-ig) és frekvenciákon (45 kHz-től 5 MHz+-ig), valamint oldalsó elektródás és körbefutó elektródás kivitelben a rugalmas integráció érdekében.

Robusztus teljesítmény nagy terhelés alatt: Jelentős mechanikai és elektromos terhelés elviselésére képesek, piezoelektromos kerámiáinkat nagy teljesítményigényű alkalmazásokhoz terveztük anélkül, hogy teljesítményüket vagy élettartamukat áldoznánk fel.

Hagyományos termékek típusai

• • Bárium-titánát piezoelektromos kerámiák
• • Perovszkit szerkezetű piezoelektromos kerámiák
• • Ólom-cirkonát-titanát (PZT) bináris rendszerű piezoelektromos kerámiák
• • Kompozit perovszkit rendszerű piezoelektromos kerámiák
• • Gyakori típusú piezoelektromos kerámiák
• • Wolfram-bronz típusú piezoelektromos kerámiák
• • Ólom-metaniobát piezoelektromos kerámiák
• • Ólom-bárium-metaniobát piezoelektromos kerámiák
• • Ólom-bárium-nátrium-lítium-niobát rendszerű piezoelektromos kerámiák
• • Bismuth-tartalmú réteges szerkezetű piezoelektromos kerámiák

Műszaki specifikációk

Az alábbi táblázat a szabványos piezoelektromos kerámiakorongok és -gyűrűk főbb paramétereit ismerteti:

Gyártási folyamat

Folyamat áttekintése
A piezoelektromos kerámiák gyártási folyamata nagyon hasonló a hagyományos kerámiákéhoz. A szokásos kerámiai eljárásokon túl, mint például adagolás, golyósmalom, szűrés, kötőanyag-eltávolítás és sinterelés, a piezoelektromos kerámiák esetében két további lépésre is szükség van: elektródaleválasztás és polarizálás.

Elektródaleválasztás
Definíció: Az elektródaleválasztás során erősen tapadó, nagy vezetőképességű ezüstfilmet visznek fel a leégetett kerámiatestre, amely elektródaként működik. Ezt megelőzően a leégetett kerámia felületét általában durva és finom csiszolásnak, valamint polírozásnak vetik alá. Ez a felületkezelés a kiálló részek eltávolítását célozza, és biztosítja az elektróda és a kerámiatest közötti szorosabb kötést.
Cél: Először is, az elektróda töltéshordozóként szolgál. Másodszor, előkészíti a kerámiát a következő, polarizálási folyamatra.

Polarizálás
A meghatározás: A polizálás a piroelektromos kerámia belső doménjeinek elektromos mező hatására történő igazítását jelenti, amely során a domének tájolása véletlenszerűről rendezetté válik.
Cél: A polizálás célja a piroelektromos kerámia ferroelektromos doménjeinek az alkalmazott elektromos mező irányába történő igazítása. Ez átalakítja az anyagot kezdetben izotróp állapotból anizotróp állapotba, ezzel aktiválva a piroelektromos hatást.

Elektródaleválasztás

• Definíció: Az elektródaleválasztás olyan folyamatot jelent, amely során erős tapadású, nagy vezetőképességű ezüstként réteget visznek fel az égetett kerámia felületére elektródként. Ezt megelőzően a szinterelt kerámiát általában durva és finom csiszoláson, valamint fényesítésen is átvezetik, hogy eltávolítsák a felületi kiemelkedéseket, és biztosítsák az elektróda és a kerámia test közötti szorosabb kötést.
• Cél: Először is, az elektróda használata töltésátviteli hordozóként; másodszor, a kerámia előkészítése a következő polarizálási folyamathoz.

Polarizáció

• Definíció: A polarizálás a piezoelektromos kerámiák belső doménjeinek elektromos tér hatására történő igazítása, amely során a domének izotróp állapotból anizotróp állapotba kerülnek.
• Cél: A piezoelektromos kerámiában lévő ferroelektromos domének irányított orientálásának lehetővé tétele az alkalmazott elektromos mező mentén, az izotróp állapotból az anizotróp állapotba való átmenettel, így megjelenítve a piezoelektromos hatást.

Alkalmazási területek

A mi piezoelektromos kerámiák számos magas szintű iparág és eszköz kritikus alkatrészei:

• Ultrahangos berendezések: Erőforrásokkal bíró ultrahangos tisztítók, ultrahangos hegesztő rendszerek és orvosi ultrahangos átalakítók fogászati lepedékeltávolítókhoz (pl. 20 kHz, 35 kHz, 105 kHz-es gyűrűk).
• Érzékelés és monitorozás: Pontossági szenzorokban, ultrahangos áramlásmérőkben, roncsolásmentes vizsgálatokban és szintérzékelő rendszerekben használják.
• Orvosi és szépségápolási készülékek: Elengedhetetlen orvosi B-módú ultrahangképalkotás, terápiás eszközök és célzott kezelésre szolgáló szépségkészülékek.
• Nagy teljesítményű akusztika: Sonárprojektorokban és vízalatti akusztikus átalakítókban alkalmazzák tengeri alkalmazásokhoz.
• Pontos működtetés és permetezés: Mikrohajtóművekben, szelepekben pontos permetezési rendszerekben és porlasztókban használják a folyadékok egyenletes és szabályozott elosztása érdekében.

Több évtizedes anyagtudományi és gyártási tapasztalatra építve, pontos porkeveréstől és keményítéstől kezdve a gondos polárig, olyan termékeket kínálunk, amelyek a legmagasabb igénybevételi követelményeknek is megfelelnek. Szívesen fogadunk egyedi rendeléseket konkrét méretekkel, frekvenciákkal és elektródkonfigurációkkal, hogy zökkenőmentesen integrálhatók legyenek az Ön egyedi alkalmazásaiba, beleértve az piezoelektromos kerámiák ultrahangos átalakítókat, szenzorokat és különféle terápiás és ipari eszközöket.