芯明天提供的压电陶瓷以 PZT 锆钛酸铅材料为主,它具有以下特性。
低压叠堆共烧工艺压电陶瓷具有优异的性能及超长使用寿命,适用于科学实验以及工业应用。叠堆压电陶瓷包含方形及环形两种外形
结构,多种尺寸及位移可满足不同应用的需求。压电陶瓷体积小巧,易集成。
压电效应:
压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指压电陶瓷受到特定方向外力的作用时,在压电陶瓷的正负极上产生相反的
电荷,当外力撤去后,又缓慢恢复到不带电的状态;逆压电效应是指在对压电陶瓷的极化方向上施加电压,压电陶瓷会随之发生形变位移,电场撤去后,形变会随之消失。
纳米级分辨率:
压电陶瓷的形变量非常小,一般都小于自身长度的 1%,虽然形变量非常小,但可通过改变电场强度控制形变量。压电陶瓷是高精度致动器,它的分辨率可达原子尺度。在实际使用中,压电陶瓷的分辨率通常受到产生电场的驱动控制器的噪声和稳定性的限制。
响应时间快
压电陶瓷随驱动电压的变化而快速伸缩,它的响应时间即为压电陶瓷的充电的时间,可达毫秒至亚毫秒量级。响应时间取决于压电陶瓷的谐振频率,一般为谐振时间的 1/3。压电陶瓷被广泛应用于阀门与快门技术中。
开环与闭环控制:
开环压电陶瓷具有迟滞及蠕变现象,可通过配置定位传感器进行闭环控制,消除压电陶瓷的迟滞与蠕变现象。通过使用位置传感器和反馈控制回路消除压电陶瓷的迟滞及滞后现象,使得压电陶瓷的形变量与控制电压成线性关系。
工艺结构
叠堆压电陶瓷为多层共烧压电陶瓷,由陶瓷层与电极层堆叠共烧而成,
结构图如下:
材料及特性(室温、小信号下)
陶瓷材料:PZT 锆钛酸铅
相对介电常数 ε ref :5400
损耗因数:200×10 -4
耦合因数:K P =, K 31 =, K 33 =
压电系数:d 31 = -290pm/V, d 33 =+635pm/V
弹性柔顺常数:S 33 E =×10 -12 m2/N,
S 11 E =×10 -12 m2/N
频率常数:径向 =2040m/sec,厚度 =1800m/sec,
横向 =1410m/sec,纵向 =1370m/sec
质量因数(谐振):70
密度:8g/cm3
居里温度:150℃
比热:380Ws/° K kg
热传导率: Ws/m·K( 轴向 )
热膨胀系数:约-5ppm/℃(轴向),约+5ppm/℃(横向)
注:以上参数会随工作电场的变化发生显著变化。
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