Ceramika piezoelektryczna: precyzyjne komponenty do przetworników ultradźwiękowych i czujników

Przegląd produktu

Ceramika piezoelektryczna to zaawansowane materiały funkcyjne, które potrafią przekształcać energię mechaniczną w elektryczną i odwrotnie. Naszą wysokowydajną ceramikę piezoelektryczną wytwarza się za pomocą zaawansowanych procesów, co zapewnia wyjątkową jakość i stabilność. Komponenty te są niezbędne w zastosowaniach wymagających precyzyjnego pomiaru, sterowania oraz generowania energii ultradźwiękowej.

Podstawowe zalety produktu

Nasza ceramika piezoelektryczna oferuje kilka kluczowych korzyści, które czynią ją lepszą dla szerokiego zakresu zastosowań przemysłowych i elektronicznych:

Wysoka Sprawność Konwersji Elektromechanicznej: Nasze ceramiki piezoelektryczne charakteryzują się doskonałymi współczynnikami sprzężenia elektromechanicznego, zapewniając wysoce efektywną wymianę energii pomiędzy stanami elektrycznym i mechanicznym dla dużego wysterowania i czułości.

Nadzwyczajna Stabilność i Niskie Straty: Dzięki niskiemu impedancji, stabilnym przebiegom falowym oraz minimalnym stratom dielektrycznym, te komponenty pracują z niewielkim wydzielaniem ciepła, co zwiększa niezawodność i trwałość w cyklach ciągłej pracy.

Dostosowywalny Projekt i Uniwersalność: Dostępne w szerokim zakresie standardowych rozmiarów (od Ø8 mm do Ø50 mm) i częstotliwości (od 45 kHz do powyżej 5 MHz), oferowane są w konfiguracjach z bocznymi elektrodami oraz z obejmującymi elektrodami, umożliwiając elastyczną integrację.

Silna Wydajność przy Wysokim Obciążeniu: Nasze ceramiki piezoelektryczne są zaprojektowane tak, aby wytrzymywać znaczne obciążenia mechaniczne i elektryczne, nadając się do zastosowań wysokoprądowych bez utraty wydajności czy skrócenia czasu życia.

Typy Produktów Konwencjonalnych

• • Ceramiki Piezoelektryczne na Bazie Tytanianu Baru
• • Ceramika piezoelektryczna o strukturze perowskitu
• • Cytan tytanian ołowiu (PZT) dwuskładnikowy system ceramiki piezoelektrycznej
• • Kompozytowa ceramika piezoelektryczna o strukturze perowskitu
• • Typowe rodzaje ceramiki piezoelektrycznej
• • Ceramika piezoelektryczna typu brąz wolframowy
• • Metaniobian ołowiu – ceramika piezoelektryczna
• • Metaniobian baru ołowiu – ceramika piezoelektryczna
• • Niobian baru sodu litu ołowiu – systemowa ceramika piezoelektryczna
• • Bizmutowa warstwowa struktura zawierająca ceramikę piezoelektryczną

Specyfikacje techniczne

Poniższa tabela przedstawia kluczowe parametry naszych standardowych tarcz i pierścieni z ceramiki piezoelektrycznej:

Proces produkcji

Przegląd procesu
Proces wytwarzania ceramiki piezoelektrycznej jest bardzo podobny do procesu wytwarzania ceramiki konwencjonalnej. Oprócz standardowych procesów ceramicznych, takich jak dawkowanie, mielenie kulowe, filtracja, usuwanie wiązania oraz spiekanie, ceramika piezoelektryczna wymaga dwóch dodatkowych etapów: napylania elektrod i polaryzacji.

Napylenie elektrod
Definicja: Napylanie elektrod polega na naniesieniu silnie przewodzącej warstwy srebra o wysokiej przyczepności na spieczony kawałek ceramiki, która będzie pełnić funkcję elektrody. Przed tym etapem powierzchnia wypalonej ceramiki jest zazwyczaj szlifowana grubo i drobno oraz polerowana. Obróbka ta ma na celu usunięcie wystających fragmentów i zapewnienie lepszego połączenia między elektrodą a ciałem ceramiki.
Cel: Po pierwsze, elektroda działa jako nośnik przenoszący ładunek. Po drugie, przygotowuje ceramikę do kolejnego procesu polaryzacji.

Polaryzacja
Definicja: Polaryzacja to proces wyrównania wewnętrznym domen w ceramice piezoelektrycznej pod wpływem pola elektrycznego, w wyniku którego orientacja domen zmienia się z losowej na uporządkowaną.
Cel: Celem polaryzacji jest spowodowanie ustawienia się domen ferroelektrycznych w ceramice piezoelektrycznej wzdłuż kierunku przyłożonego pola elektrycznego. Powoduje to zmianę materiału ze stanu początkowo izotropowego na anizotropowy, aktywując efekt piezoelektryczny.

Napylenie elektrod

• Definicja: Naniesienie elektrody odnosi się do procesu aplikowania warstwy srebra o wysokiej przewodności i silnym przyleganiu na wypaloną powierzchnię ceramiki, która ma pełnić funkcję elektrody. Przed tym etapem wypalona ceramika zazwyczaj poddawana jest szlifowaniu grubemu i dokładnemu oraz polerowaniu, aby usunąć wystające elementy powierzchniowe i zapewnić lepsze połączenie między elektrodą a ciałem ceramiki.
• Cel: Po pierwsze, wykorzystanie elektrody jako nośnika do przesyłania ładunku; po drugie, przygotowanie ceramiki do kolejnego procesu polaryzacji.

Polaryzacja

• Definicja: Polaryzacja to proces wyrównywania wewnętrznego ułożenia domen w ceramice piezoelektrycznej pod wpływem pola elektrycznego, przekształcający domeny ze stanu izotropowego w anizotropowy.
• Cel: Umożliwienie kierunkowego ustawiania się domen ferroelektrycznych w ceramice piezoelektrycznej wzdłuż przyłożonego pola elektrycznego, przechodząc od izotropii do anizotropii, co umożliwia wykazanie efektu piezoelektrycznego.

Pola aplikacji

Nasze ceramika piezoelektryczna są kluczowymi komponentami w wielu branżach wysokich technologii i urządzeniach:

• Sprzęt ultradźwiękowy: Zasilanie urządzenia do czyszczenia ultradźwiękowego, spawarki ultradźwiękowe systemy oraz medyczne przetworniki ultradźwiękowe do skalerów dentystycznych (np. pierścienie 20 kHz, 35 kHz, 105 kHz).
• Sensory i monitorowanie: Stosowane w precyzyjnych czujniki, ultradźwiękowe przepływomierze, testowanie nieniszczące i systemy wykrywania poziomu.
• Przyrządy medyczne i kosmetyczne: Niezbędny dla medyczne obrazowanie ultradźwiękowe B, urządzenia terapeutyczne i aparaty kosmetyczne do leczenia docelowego.
• Akustyka wysokiej mocy: Stosowane w projektorach sonarowych i podwodnych przetwornikach akustycznych do zastosowań morskich.
• Precyzyjne napędy i rozpylanie: Stosowane w mikronapędach, zaworach, precyzyjne natryskiwanie systemy i nebulizatory do spójnego i kontrolowanego rozpraszania cieczy.

Korzystając z dziesięcioleci doświadczenia w dziedzinie nauki o materiałach i produkcji, od precyzyjnego przygotowania proszków i spiekania po staranne polaryzowanie, dostarczamy ceramika piezoelektryczna które spełniają najbardziej rygorystyczne specyfikacje. Zapraszamy do składania zamówień niestandardowych dotyczących konkretnych wymiarów, częstotliwości i konfiguracji elektrod, aby bezproblemowo zintegrować je z Twoimi unikalnymi zastosowaniami, w tym przetworniki ultradźwiękowe, czujniki i różne narzędzia terapeutyczne oraz przemysłowe.