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            高溫低溫對于壓電陶瓷的影響

            更新時間:08-01 08:23
            瀏覽量:165

              當客戶咨詢壓電陶瓷的使用溫度時,我們經常會遇到各種問題壓電陶瓷能耐高溫嗎? 可以使用低溫環境陶瓷嗎? 溫度對壓電陶瓷有很大影響嗎? 今天,讓我們來談談溫度對壓電陶瓷的影響。


               壓電陶瓷材料的性能取決于溫度 溫度的變化將極大地改變壓電陶瓷的性能 例如,靜電容量和損耗因子會隨著溫度的升高而增加,而過高的溫度會降低性能和使用壽命。 因此,溫度是影響實驗結果的一個非常重要的因素 建議用戶在不同應用環境下的實驗過程中考慮溫度因素。


               溫度的升高會導致壓電陶瓷的介電常數發生明顯的變化,即壓電陶瓷的靜電容量會發生變化,并且壓電陶瓷的靜電容量會從室溫到80℃增加約40 %。


               壓電陶瓷的應用溫度范圍?


               這取決于壓電陶瓷材料的居里溫度 我們通常使用的堆疊型壓電陶瓷PST 150系列居里溫度為155℃ 推薦的安全使用溫度為- 25~80℃ 對于高壓壓電陶瓷hs / ht材料,居里溫度為340℃ 推薦的安全使用溫度約為175℃。 低壓和高溫壓電陶瓷能耐受的溫度是200℃。


               壓電陶瓷的儲存溫度范圍?


               建議儲存溫度為- 5~40℃,相對濕度小于40 %。


               動態運行控制器的選擇;


               當壓電陶瓷動態操作時,由于壓電陶瓷膨脹和收縮期間的內摩擦,大約5 % - 20 %的驅動電能被轉換成壓電陶瓷產生的熱量。


               當壓電陶瓷動態工作時,會產生熱量,溫度也會上升 。此時,壓電陶瓷的靜電容量將相應地增加。因此,當選擇匹配控制器時,不能簡單地根據參數表中室溫下測量的靜電容量來計算所需電流。


               居里溫度:


               壓電陶瓷的居里溫度是磁轉變的溫度 當壓電陶瓷達到居里溫度點時,壓電陶瓷將產生永久去極化 壓電陶瓷的居里溫度越近,壓電陶瓷的性能變化就越大 因此,在使用壓電陶瓷的過程中,它必須遠低于居里溫度,并且zui不高于居里溫度的一半。  不同材料壓電陶瓷的居里溫度點不同 通常,低壓層疊壓電陶瓷的居里溫度點約為150 - 200℃,低壓高溫壓電陶瓷的站溫點約為340℃,高壓壓電陶瓷的居里溫度約為215 - 340℃。


               熱膨脹系數是多少?


               低溫疊層共燒壓電陶瓷(在- 40 ~ 120℃范圍內)的軸向線性膨脹系數為負- 5 ppm /℃,高壓壓電陶瓷的軸向線性膨脹系數為+ 2 ppm /℃。


               壓電應變能力有變化嗎?


               壓電陶瓷的應變能力e 位移/電壓用d33系數表示在材料參數表中 與室溫操作相比,當溫度降低時,應變能力相應降低。 當在超低溫下工作時,壓電效應大大降低。 溫升對d33的影響取決于所用壓電陶瓷材料的居里溫度。 軟材料的壓電效率略有下降 當溫度升高到80℃時,當工作電壓為0 - 150 v時,疊置壓電陶瓷PST 150 / 5x 5 / 20的位移約為19 μm,室溫下約為20 μm。 高溫壓電陶瓷材料主要是hs / ht 當溫度升至100℃時,壓電效率提高約5 %。


               在高溫環境下操作壓電陶瓷怎么樣?


               許多應用可以在高溫環境下運行 此時,標準壓電陶瓷已經不能滿足用戶的需求 只能選擇具有特殊材料的高溫壓電陶瓷該內核可提供堆疊NAC 6024系列或xmt系列機械封裝壓電陶瓷,用于明天的高溫200℃環境,并可用于150℃環境。


               需要壓電陶瓷的高動態操作 如何降低溫度?


               在一些需要高頻振動的應用中,如精密加工和主動振動控制,如何控制壓電陶瓷高頻內摩擦引起的溫升?  我們通常的方法主要是明天外部空氣冷卻或核心的熱穩定以及散熱片裝置的快速熱傳導,從而降低高頻發熱對壓電陶瓷造成損壞的風險。 明天選擇核心熱穩定劑可以將壓電陶瓷的動態功率提高三倍以上。


               壓電陶瓷能抵抗低溫嗎?


               當然,內核可以提供壓電陶瓷,用于明天- 273℃的低溫。 然而,你需要知道的是,低于室溫的壓電陶瓷的壓電效應會隨之降低,壓電陶瓷的輸出和位移也會大大降低 在低溫< 260 K時,損耗約為0 / K 在液氮條件下,壓電陶瓷的位移約為室溫的10 %。


                我們通常使用的壓電陶瓷片是半雙極壓電陶瓷,也就是說,壓電陶瓷能夠承受的負壓是最大正電壓的20 % 由于壓電陶瓷材料在低溫環境下抗去極化能力的急劇增加,有可能在超低溫環境下驅動壓電陶瓷雙極,從而實現雙位移。 例如,PST 150在77k低溫下將其應變能力降低到室溫的20 %,但是40 %的室溫單極位移可以通過雙極方法獲得。


               在超低溫環境中,需要選擇導熱系數較低的錳銅線,以保持低溫環境不受影響。


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