Cerâmica piezoelétrica ou anel piezoelétrico é um tipo de material cerâmico funcional de informação que pode converter energia mecânica e energia elétrica entre si - efeito piezoelétrico. Além da piezoeletricidade, a cerâmica piezoelétrica também possui propriedades dielétricas, elasticidade e assim por diante. A cerâmica piezoelétrica tem sido amplamente utilizada em imagens médicas, sensores acústicos, transdutores acústicos, motores ultrassônicos e assim por diante.
As cerâmicas piezoelétricas são feitas a partir do deslocamento relativo dos centros internos de carga positiva e negativa causado pelo estresse mecânico, resultando na ligação de cargas com símbolos opostos nas superfícies de ambas as extremidades do material, ou seja, efeito piezoelétrico. Eles têm características sensíveis. Cerâmicas piezoelétricas ou cerâmicas piezoelétricas são usadas principalmente para fabricar transdutores ultrassônicos, transdutores acústicos subaquáticos, transdutores eletroacústicos, filtros cerâmicos, transformadores cerâmicos, discriminadores de frequência cerâmicos, geradores de alta tensão, detectores infravermelhos. dispositivos de ondas, dispositivos eletro-ópticos, dispositivos de ignição e giroscópios piezoelétricos têm mais a ver com servir as pessoas na vida diária e criar uma vida melhor para as pessoas.
Composição material do anel cerâmico piezoelétrico ou anel piezoelétrico, piezoelétrico
Cerâmicas piezoelétricas comumente usadas incluem sistema de titanato de bário, sistema binário de titanato de zirconato de chumbo e o sistema ternário composto de Pb (mn1/3nb2/3) O3 e Pb (co1/3nb2/3) O3 adicionando um terceiro ABO3 (a representa íons metálicos divalentes , B representa íons metálicos tetravalentes ou a soma de vários íons é tetravalente positivo) composto do sistema binário. Se um quarto ou mais compostos forem adicionados ao sistema ternário, a cerâmica piezoelétrica quaternária ou multivariada pode ser formada. Além disso, existem também cerâmicas piezoelétricas de metaniobato, como metaniobato de potássio e sódio (na0,5 · K0,5 · NbO3) e metaniobato de estrôncio e bário (Bax · sr1-x · Nb2O5), que não contêm chumbo tóxico e são benéficos para Proteção Ambiental.
Principais usos de placas cerâmicas piezoelétricas ou piezocerâmicas
1. Conversor de som O conversor de som é uma das aplicações mais comuns. Cerâmicas piezoelétricas podem ser usadas como conversores de som para captadores, microfones, fones de ouvido, campainhas, detectores ultrassônicos de profundidade, sonares e detectores ultrassônicos de falhas de materiais. Por exemplo, a campainha dos brinquedos infantis é um som que pode ser ouvido pelos ouvidos humanos quando a corrente vibra através do efeito piezoelétrico inverso da cerâmica piezoelétrica. Através do controle de circuitos eletrônicos, a cerâmica piezoelétrica pode produzir diferentes frequências de vibração, emitindo assim uma variedade de sons diferentes. Por exemplo, cartões comemorativos de música eletrônica convertem sinais elétricos de áudio AC em sinais sonoros por meio do efeito piezoelétrico inverso.
2. Desde que os britânicos inventaram o tanque na Primeira Guerra Mundial e o usaram pela primeira vez na batalha do rio Somme, na França, que danificou gravemente o exército alemão, os tanques mostraram seus talentos em muitas batalhas. No entanto, nas décadas de 1960 e 1970, devido à invenção de armas antitanque, os tanques perderam sua antiga glória. O projétil perfurante de armadura disparado pela arma antitanque explodirá imediatamente e quebrará o tanque quando entrar em contato com o tanque. Isso ocorre porque a ogiva é equipada com cerâmica piezoelétrica, que pode transformar a forte força mecânica durante a colisão em alta tensão instantânea e faíscas para inflamar explosivos.
3. Isqueiro piezoelétrico Um novo tipo de isqueiro eletrônico usado em fogões a gás é feito de cerâmica piezoelétrica. Contanto que você pressione o botão de ignição com os dedos, a cerâmica piezoelétrica do isqueiro pode produzir alta tensão, formar faíscas elétricas e acender gás, que pode ser usado por muito tempo. Portanto, o isqueiro piezoelétrico não é apenas conveniente de usar, seguro e confiável, mas também tem uma longa vida útil. Por exemplo, um isqueiro feito de cerâmica piezoelétrica de titânio e chumbo-ácido pode ser usado mais de 1 milhão de vezes.
4. Óculos antinucleares após o testador nuclear usar óculos feitos de cerâmica piezoelétrica transparente, quando a radiação luminosa produzida pela explosão nuclear atingir um nível perigoso, a cerâmica piezoelétrica nos óculos a transformará em alta tensão instantânea. Em 1/1000 s, a intensidade da luz pode ser reduzida para apenas 1/10000 e, quando a luz perigosa desaparece, ela pode retornar ao estado original. Esse tipo de óculos tem estrutura simples e pesa apenas dezenas de gramas. É muito conveniente transportar quando instalado no capacete de proteção nuclear.
5. O transdutor ultrassônico é adequado para equipamentos de soldagem ultrassônica e equipamentos de limpeza ultrassônica. É feito principalmente de cerâmica piezoelétrica de transmissão de alta potência. O transdutor ultrassônico é um dispositivo que pode converter energia elétrica de alta frequência em energia mecânica. Como conversor de energia, sua função é converter a energia elétrica de entrada em energia mecânica (ou seja, ultrassônica) e depois transmiti-la, e ele próprio consome uma pequena parte da energia.
6. Sonar na guerra naval, o mais difícil de lidar é o submarino , que pode mergulhar no mar por muito tempo, e inconscientemente atacar portos e navios, causando grandes dores de cabeça ao inimigo. Como encontrar submarinos inimigos? Não é bom confiar nos olhos ou no radar, porque as ondas eletromagnéticas decaem rapidamente no mar e não conseguem transmitir sinais de forma eficaz. Sonar - Ouvidos subaquáticos são usados para detectar submarinos. A cerâmica piezoelétrica é o material usado para fazer o sonar. Ele envia ondas ultrassônicas, que serão refletidas ao encontrar submarinos. Depois de recebidos e processados, a orientação e a distância dos submarinos inimigos podem ser medidas.
