Оксидная керамика – пьезокерамика

Электромеханические преобразователи из пьезоэлектрической керамики

Пьезокерамика используются для преобразования механических параметров, например, давления и ускорения, в электрические параметры или, наоборот, преобразования электрических сигналов в механические движения или колебания.

Пьезокерамические материалы относятся к классу функциональной керамики. В датчиках они преобразуют силы, давления и ускорения в электрические сигналы, а в звуковых и ультразвуковых измерительных преобразователях и актуаторах – электрические напряжения в вибрации или деформации. Пьезокерамические материалы классифицируются, с одной стороны, в соответствии с их химическим составом, а с другой стороны — в соответствии с конкретными условиями применения. Компания CeramTec выделяет следующие категории пьезоэлектрической керамики:

  • Материалы для измерительных преобразователей (ультразвуковые системы и устройства)
  • Материалы для датчиков (ультразвуковые передатчики и приемники)
  • Материалы для актуаторов (системы прецизионного позиционирования или системы впрыска топлива)
  • Материалы специального назначения

Металлизированная пьезокерамика крепится с помощью проводящего клея, проводящего каучука, пружинных контактов или при помощи пайки.

Это стоит знать:

Выбор свойств пьезокерамическим материалов

  Измерительные преобразователи Датчики Актуаторы
Относительная диэлектрическая проницаемость ε33 τ/ε0 1000 – 1300 1500 – 1850 1800 – 3800
Тангенс угла диэлектрических потерь tan δ 2x10-3
3x10-3
12x10-3
20x10-3
15x10-3
16x10-3
Частотная постоянная NP,
кГц*мм
2210 – 2280 2020 – 2050 1960 – 2010
Фактор сопряжения kP 0,55 – 0,57 0,59 – 0,62 0,65
Пьезоэлектрический модуль d33, 10-12 Кл/Н 240 – 310 390 – 450 475 – 680
Пьезоэлектрическая постоянная напряжения g33, 10-3 Вм/Н 26,9 – 27,1 26,9 – 33,1 20,2 – 28,5
Коэффициент упругой податливости 11ε, 10-12 м2 11,4 – 14,9 16,3 – 18,5 15,8 – 17,9
Коэффициент упругой жесткости 33D, 1010Н/м2 15,9 – 16,2 14,5 – 15,8 14,7 – 15,2
Коэффициент плотности, г/см2 7,65 – 7,70 7,65 – 7,80 7,70 – 7,83
Механическая добротность Qm 500 – 1000 60 – 90 75 – 80
Скорость старения Cε, % -4,5 to -3,0 -2,3 to -0,3 - 1,6 to -0,8

Пьезокерамические материалы имеют широкий спектр применения. Они используются в ряде областей автомобильной промышленности, например, при производстве датчиков детонационного сгорания топлива или уровня масла, а также при изготовлении актуаторов для систем прецизионного регулирования или впрыска топлива в автомобильных двигателях. В медицинских технологиях пьезокерамические компоненты используются в литотрипторах, устройствах для удаления зубного налета и ингаляторах. Типичные области применения в машиностроительной промышленности включают системы и устройства для ультразвуковой очистки, ультразвуковой сварки и активного демпфирования вибраций. Звукосниматели для музыкальных инструментов или пьезоэлектрические устройства для зажигания газа являются примерами использования пьезоэлектрических технологий в потребительских областях применения.

Продукция из пьезокерамики

Oписание продукции по ссылкам на этой странице приведет вас к английской версии веб-сайта CeramTec International.

Продукты, отмеченные иконкой с российским флагом доступны на русском языке.