5-压电陶瓷解读
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压电陶瓷性能参数解析压电陶瓷性能参数解析The final revision was on November 23, 2020压电陶瓷的性能参数解析制造优良的压电陶瓷元器件,通常要对压电陶瓷性能提出明确的要求。
因为压电陶瓷性能对元器件的质量有决定性的影响。
因此,要讨论和认识压电陶瓷的元器件,就必须⾸先要了解压电陶瓷的性能参数与量度⽅法。
压电陶瓷除了具有⼀般介质材料所具有的介电性和弹性性能外,还具有压电性能。
压电陶瓷经过极化处理之后,就具有了各向异性,每项性能参数在不同⽅向上所表现的数值不同,这就使得压电陶瓷的性能参数⽐⼀般各向同性的介质陶瓷多得多。
压电陶瓷的众多的性能参数是它被⼴泛应⽤的重要基础。
(1)介电常数介电常数是反映材料的介电性质,或极化性质的,通常⽤ε来表⽰。
不同⽤途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。
例如,压电陶瓷扬声器等⾳频元件要求陶瓷的介电常数要⼤,⽽⾼频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要⼩。
介电常数ε与元件的电容C,电极⾯积A和电极间距离t之间的关系为ε=C·t/A (1-1) 式中,各参数的单位为:电容量C为F,电极⾯积A为m2,电极间距t为m,介电常数ε为F/m。
有时使⽤相对介电常数εr(或κ),它与绝对介电常数ε之间的关系为εr=ε/εo (1-2) 式中,εo为真空(或⾃由空间)的介电常数,εo=×10-12(F/m),⽽εr则⽆单位,是⼀个数值。
压电陶瓷极化处理之前是各向同性的多晶体,这是沿1(x)、2(y)、3(z)⽅向的介电常数是相同的,即只有⼀个介电常数。
经过极化处理以后,由于沿极化⽅向产⽣了剩余极化⽽成为各向异性的多晶体。
此时,沿极化⽅向的介电性质就与其他两个⽅向的介电性质不同。
设陶瓷的极化⽅向沿3⽅向,则有关系ε11=ε22≠ε33(1-3)即经过极化后的压电陶瓷具有两个介电常数ε11和ε33。
由于压电陶瓷存在压电效应,因此样品处于不同的机械条件下,其所测得的介电常数也不相同。
pzt5压电陶瓷片使用手册一、产品概述pzt5压电陶瓷片是一种具有优异压电性能的陶瓷材料,广泛应用于超声波、音频设备、传感器等领域。
它具有高灵敏度、低损耗、稳定性好等优点,能够将电能有效地转换为机械能,实现微小位移的精确控制。
二、物理特性1. 尺寸:pzt5压电陶瓷片有多种尺寸可供选择,以满足不同应用场景的需求。
2. 重量:pzt5压电陶瓷片相对较轻,方便安装和使用。
3. 机械性能:具有良好的机械强度和耐久性,能够在高压力、高温度环境下稳定工作。
4. 电学性能:具有优异的压电性能,压电常数和介电常数较高,能够实现高效的电能转换。
三、技术规格1. 压电常数:pzt5压电陶瓷片的压电常数随温度、频率、应力等条件的变化而变化,具体数值可根据实际需求进行测试和计算。
2. 介电常数:介电常数是衡量材料介电性能的参数,pzt5压电陶瓷片的介电常数与频率有关,需在特定条件下进行测量。
3. 电阻率:电阻率是衡量材料导电性能的参数,pzt5压电陶瓷片的电阻率相对较高,具有良好的绝缘性能。
4. 机械品质因数:机械品质因数是衡量材料机械性能的重要参数,pzt5压电陶瓷片的机械品质因数较高,具有较好的稳定性和耐久性。
四、驱动电路与连接方式1. 驱动电路:pzt5压电陶瓷片需要专门的驱动电路才能正常工作,驱动电路应具有稳定性好、噪声低等特点。
2. 连接方式:pzt5压电陶瓷片的连接方式有串联、并联等多种方式,具体连接方式应根据实际需求进行选择。
五、操作步骤与使用技巧1. 操作步骤:首先选择合适的驱动电路和连接方式,然后将pzt5压电陶瓷片按照规定连接方式连接到电路中,最后调整驱动电路的参数使pzt5压电陶瓷片正常工作。
2. 使用技巧:在使用过程中应注意避免对pzt5压电陶瓷片进行过大的压力或位移操作,以免损坏材料;同时应注意保持材料表面的清洁和干燥,避免影响其性能。
六、维护与保养1. 定期检查:应定期检查pzt5压电陶瓷片的连接线路是否牢固,有无松动或接触不良等现象。
完整版压电陶瓷片的原理及特性压电陶瓷是一种可压电材料,当施加外力时会产生电荷累积,从而产生电压。
压电陶瓷的原理是基于压电效应,即当施加外力时,材料内部的正负电荷会重新排列,形成电荷不平衡。
这种电荷不平衡会导致材料产生电位差,即产生电压。
压电陶瓷片由于具有良好的压电性能,广泛应用于传感器、超声换能器、无线电设备、换能器、纳米位移器、振动器等领域。
它的特点和特性如下:1.高压电系数:压电陶瓷片具有较高的压电系数,能够将机械能转化为电能,并且具有较高的能量转化效率。
这使得压电陶瓷片在能量采集、传感和控制领域应用广泛。
2.宽温度范围:压电陶瓷片的工作温度范围通常较宽,可以在极端的高温或低温环境下正常工作。
这使得它在航天、航空以及极地等恶劣环境中的应用具有独特的优势。
3.频率响应范围广:压电陶瓷片能够在较宽的频率范围内工作,通常从几千赫兹到几百兆赫兹。
因此,在超声波成像、荧光光谱仪和无线电通信等领域中具有重要的应用。
4.稳定性好:压电陶瓷片的性能稳定,具有优异的机械和电学性能。
它不易受到外界环境的影响,具有较长的使用寿命。
5.易于加工与制造:压电陶瓷片可以通过多种加工方法加工成不同形状和尺寸,如切割、打孔、磨削等。
这使得它在不同应用场合下可以满足不同形状和尺寸的需求。
6.低功率消耗:压电陶瓷片的功率消耗较低,适合用于需要低功耗的场合,如无线传感、医疗设备等。
7.较高的精度和稳定性:由于压电陶瓷片的工作原理和特性,它可以实现较高的精度和稳定性。
可以采集到更加准确和稳定的电信号或实现更加精确的控制。
总而言之,压电陶瓷片具有高压电系数、宽温度范围、频率响应范围广、稳定性好、易于加工与制造、低功率消耗和较高的精度和稳定性等特点和特性。
这使得它在诸多领域中有着广泛的应用前景。
压电陶瓷材料在我们的生活中随处可见的物质,材料的发展深深的影响着人们的生活质量,同时也是我们人类社会进步和文明的重要标志。
随着社会的进步和发展,电子陶瓷材料在信息技术中占有非常重要的作用,常常被用来制作一些重要的电子元器件如:传感器、电容器、超声换能器。
因此,高性能的电子陶瓷材料是信息技术发展和研究的重要方向。
压电陶瓷是一种具有压电性能的多晶体,是信息功能陶瓷的重要组成部分。
其具有机电耦合系数高(压电振子在振动过程中,将机械能转变为电能,或将电能转变为机械能的效率)、价格便宜、易于批量生产等优点,已被广泛应用于社会生产的各个领域,尤其是在超声领域及电子科学技术领域中,压电陶瓷材料已逐渐处于绝对的支配地位,如医学及工业超声检测、水声探测、压电换能器、超声马达、显示器件、电控多色滤波器等。
1.压电陶瓷性能1.1压电性压电陶瓷最大的特性是具有正压电性和逆压电性。
正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化,从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。
反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心不但发生相对位移而被极化,同时由于此位移而导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。
1.2介电性能材料在电场作用下,表现出对静电能的储蓄和损耗的性质,通常用介电常数(ε r )和介质损耗(tanδ)来表示。
当在两平板之间插入一种介质(材料)时,电容C将增加,此时电容 C与真空介质时该电容器的电容量 C0的比即为相对介电常数k:k=C/C= (εA/d)/(ε0A/d)=ε/ε(ε—真空介电常数:8.854×10-12F/m)当一个正弦交变电场V=Vexpiωt施加于一介电体上时,电荷随时间而变化而产生了电流Ic, Ic在无损耗时比 V 超前90°。
但实际是有损耗的。
有损耗时,总电流超前电压不再是90°而是90°-δ。
01 of 03Version 2010/rfq 有些压晶体管可以烧结为多晶体陶瓷,虽然每个细晶体的压电陶瓷有自发极化的,但从整体来看都互相抵销了,而显示没有压电现像。
但是,当高直流电压施载于这类陶瓷,自发极化的方向被引导到一P的方向和实现铁电现象的陶瓷。
添加某些添加剂,材料显现非常Ã定的频率,温度,和老化特性,正被德键电子应用于陶瓷滤波器。
相对于单晶,压电陶瓷的多样的优势特点如下:1. 利于大规模量产,降低生产成本。
2. 可以形成任何理想的形状。
3. 很容易实现极化方向。
4. 化学和物理性质稳定。
5. 容易加工制造。
陶瓷谐振器应用压电陶瓷的机械共振。
振荡模式各有不同的谐振频率。
在右侧的表格显示了这种关系。
作为谐振器,石英晶体是众所周知的。
RC 振荡电路和 LC 振荡电路也被用来产生电力共振。
以下是压电陶瓷特点。
02 of 03Version 2010/rfq 1. 高稳性的振荡频率稳定度是介于石英晶体和 LC 或 RC 振荡电路之间。
石英晶体的最大温度系数 10–6/°C,而 LC 或 RC 振荡电路约 10–3 到 10–4/°C。
与这相比,陶瓷谐振器是 10–5/°C 于 -20°C 至 +80°C。
2. 陶瓷谐振器的配置小,重量轻,只有石英晶体一半的体积。
3. 低价格,不需调整,压电陶瓷可以大规模生产,因此成本低,稳定性高。
不像 RC 或 LC 电路,陶瓷谐振器使用的是机械共振。
也就是说陶瓷谐振器 基本上没有受到外部电路或电源电压波动的影响。
高度Ã定的振荡电路,因此没有必要再调整。
[Note] : show the direction of vibration03 of 03Version 2010什么是压电陶瓷 陶瓷谐振器振动有哪些模式/rfq TOKEN返回首頁 - 什麼是壓電陶瓷。