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压电陶瓷的使用寿命有多久?

2022-10-31 10:19:12

压电陶瓷换能器是一种能够将机械能和电能,互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外, 还具有介电性、弹性等, 已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。


压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下,引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化,导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作,具有敏感的特性,压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等。

压电陶瓷换能器

除了用于高科技领域,它更多的是在日常生活中为人们服务,为人们创造更美好的生活而努力。压电陶瓷换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成,在一定的温度下经极化处理后,具有压电效应。压电陶瓷超声换能器很早就进入了人们的研究视野,它制作方便,可操控强,灵敏度高,机电耦合性好。


基于压电陶瓷开发的换能器,包括功率超声换能器和检测超声换能器。在简单情况下,压电材料受到与极化方向一致的应力F时,在极化方向上产生一定的磁场强度E,它们之间有一简单的线性关系E=gF。反之,当与极化方向一致的外加电压U加在压电材料时,材料的伸缩形变S与电压U也有线性关系S=dU。


比例常数g、d称为压电常数,与材料性质有关。由于E、S、F、U之间具有简单的线性关系,因此可以将正弦交流电信号转变成压电材料纵向长度的伸缩,成为声波的来源;同样也可以使声压变化转变为电压的变化来接收声信号。



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