Piezoelektrické keramiky: Presné komponenty pre ultrazvukové meniče a snímače

Prehľad produktu

Piezoelektrické keramiky sú pokročilé funkčné materiály, ktoré dokážu prevádzať mechanickú energiu na elektrickú a naopak. Naše vysokovýkonné piezoelektrické keramiky sú vyrábané pomocou sofistikovaných procesov, čo zaisťuje mimoriadnu kvalitu a stabilitu. Tieto komponenty sú nevyhnutné v aplikáciách vyžadujúcich presné snímanie, aktuáciu a generovanie ultrazvukovej energie.

Kľúčové výhody produktov

Naše piezoelektrické keramiky ponúkajú niekoľko kľúčových výhod, ktoré ich robia nadradenými pre širokú škálu priemyselných a elektronických aplikácií:

Vysoká účinnosť elektro-mechanického premeny: Naše piezoelektrické keramiky vykazujú vynikajúce koeficienty elektromechanickej väzby, čo zaisťuje vysoce účinný prenos energie medzi elektrickým a mechanickým stavom pre silný výstup a citlivosť.

Vynikajúca stabilita a nízke straty: Vyznačujú sa nízkou impedanciou, stabilnými tvarmi vĺn a minimálnymi dielektrickými stratami, čo umožňuje prevádzku s nízkym vyhrievaním, čím sa zvyšuje spoľahlivosť a životnosť pri nepretržitej prevádzke.

Prispôsobiteľný dizajn a všestrannosť: k dispozícii v širokom sortimente štandardných veľkostí (od Ø8 mm do Ø50 mm) a frekvencií (45 kHz do 5 MHz+), s možnosťou konfigurácie elektrody na boku alebo obtočenej elektródy pre flexibilnú integráciu.

Odolný výkon pri vysokom zaťažení: schopné vydržať významné mechanické a elektrické zaťaženie, naše piezoelektrické keramiky sú navrhnuté pre aplikácie s vysokým výkonom bez poškodenia výkonu alebo životnosti.

Typy bežných výrobkov

• • Báriové titanátové piezoelektrické keramiky
• • Piezoelektrické keramiky perovskitovej štruktúry
• • Olovo zirkonát-titanátové (PZT) dvojprvkové piezoelektrické keramiky
• • Kompozitné piezoelektrické keramiky perovskitového systému
• • Bežné typy piezoelektrických keramík
• • Piezoelektrické keramiky typu volfrámový bronz
• • Olovnaté metaniobátové piezoelektrické keramiky
• • Olovo-bárne metaniobátové piezoelektrické keramiky
• • Olovo-bárno-sodno-lítiové niobátové systémové piezoelektrické keramiky
• • Bizmutom obsahujúce vrstvené štruktúrne piezoelektrické keramiky

Technické špecifikácie

Nasledujúca tabuľka uvádza kľúčové parametre našich štandardných piezoelektrických keramických kotúčov a prstencov:

Výrobné procesy

Prehľad procesu
Výrobný proces piezoelektrických keramík je veľmi podobný ako pri bežných keramikách. Okrem štandardných keramických procesov, ako je miešanie, mlynčenie guľami, filtrácia, odstraňovanie väziva a spekanie, vyžadujú piezoelektrické keramiky dva ďalšie kroky: nanášanie elektród a polarizáciu.

Nanášanie elektród
Definícia: Nanášanie elektród zahŕňa aplikovanie vysooko vodivého strieborného filmu s vysokou adhéziou na spekané keramické teleso, ktorý slúži ako elektroda. Pred týmto krokom sa povrch vypálené keramiky zvyčajne podrobuje hrubému a jemnému brúseniu, ako aj lešteniu. Toto spracovanie povrchu má za cieľ odstrániť výstupky a zabezpečiť pevnejšie spojenie medzi elektódou a keramickým telesom.
Účel: Po prvé, elektroda slúži ako nosič pre prenos náboja. Po druhé, pripravuje keramiku na následný proces polarizácie.

Polarizácia
Definícia: Polovanie je proces zarovnania vnútorných domén v piezoelektrickej keramike pod vplyvom elektrického poľa, pri ktorom sa orientácia domén mení z náhodnej na zladenú.
Účel: Účelom polovania je zabezpečiť, aby sa ferroelektrické domény v piezoelektrickej keramike zarovnali do smeru pôsobenia vonkajšieho elektrického poľa. Tým sa materiál mení zo začiatočného izotropného stavu na anizotropný, čím sa aktivuje piezoelektrický efekt.

Nanášanie elektród

• Definícia: Nanášanie elektrody označuje proces aplikovania vysooko vodivého strieborného filmu s vysokou adhéziou na povrch vypálené keramiky, ktorý slúži ako elektroda. Pred týmto krokom sa spekaná keramika zvyčajne podrobuje hrubému a jemnému brúseniu, ako aj lešteniu, aby sa odstránili povrchové výstupky a zabezpečilo sa pevnejšie spojenie medzi elektrodou a keramickým telesom.
• Účel: Po prvé, využiť elektródu ako nosič pre prenos náboja; po druhé, pripraviť keramiku na následný proces polarizácie.

Polarizácia

• Definícia: Polarizácia je proces zoradenia vnútorných domén piezoelektrickej keramiky v elektrickom poli, pri ktorom sa domény menia zo stavu izotropného na anizotropný.
• Účel: Umožniť ferroelektrickým doménam v piezoelektrickej keramike smerové orientovanie podľa pôsobiaceho elektrického poľa, prechodom z izotropie do anizotropie, čím sa prejaví piezoelektrický efekt.

Obory aplikácie

Naše piezoelektrické keramiky sú kritickými komponentmi v mnohých vysoko technologických odvetviach a zariadeniach:

• Ultrazvukové zariadenia: Napájanie ultrazvukové čističe, ultrazvukové zváranie systémy a lekárske ultrazvukové meniče pre dentálne skalátory (napr. 20 kHz, 35 kHz, 105 kHz prstence).
• Snímanie a monitorovanie: Používa sa v presných senzoroch, ultrazvukových prietokomerov, nedestruktívnom testovaní a systémoch detekcie hladiny.
• Lekárske a kozmetické prístroje: Nevyhnutné pre lekárske B-uz ultrazvukové zobrazovanie, terapeutické zariadenia a kozmetické prístroje na cielenú liečbu.
• Vysokovýkonová akustika: Používa sa v sonarových projektoroch a pod vodou akustické meniče pre námorné aplikácie.
• Presný pohon a rozprašovanie: Používané v mikropohonných jednotkách, ventiloch, presnom rozprašovaní systémoch a nebulizéroch na konzistentné a riadené rozptýľovanie kvapalín.

Využívame desaťročia skúseností v oblasti materiálového inžinierstva a výroby, od presnej prípravy práškov a spekania až po starostlivé polarizovanie, a dodávame piezoelektrické keramiky ktoré spĺňajú najnáročnejšie špecifikácie. Vitajeme individuálne objednávky na špecifické rozmery, frekvencie a konfigurácie elektród, aby sa bezproblémovo integrovali do vašich jedinečných aplikácií, vrátane ultrazvukových meničov, snímačov a rôznych terapeutických a priemyselných nástrojov.