Kunming Polytechnic University adquire um conjunto de três peças de tester de precisão D33 tipo ZJ-3 (tester D33 + polarização + impedância)

A cerâmica piezoelétrica, como um ramo-chave da cerâmica eletrônica, é um material cerâmico funcional que permite a conversão de energia mecânica e elétrica. Seu efeito piezoelétrico positivo inverso único o torna importante em vários campos, como sensores piezoelétricos, drivers, transductores de ultra-som, zumbidores piezoelétricos e filtros. Atualmente, a cerâmica piezoelétrica usa principalmente soluções sólidas como titanato de zirconio de chumbo (PZT), níobio magnésio de chumbo e outros como matérias-primas, embora estes materiais tenham uma fragilidade significativa, mas através do método de pressão seca, pressão isostática, método de laminação, método de fluxo e outros processos de moldagem, você pode preparar facilmente a cerâmica piezoelétrica em forma de folha. Instrumento principal e confiável no mercado atual: Testador de precisão D33 do tipo ZJ-3 (desenvolvido pela Academia Chinesa de Ciências e Cirurgia, funçãoFixação de bloco D31, Fixação de bloco D15, Fixação de tubo redondo D15, Fixação de bloco D31, Fixação de estiramento de película fina (nova função), Função de eletrodo comum (nova função)PZT-JH10/4 tipo de dispositivo de polarização piezoelétrica (10KV, 4 canais), PZT-JH30/1 tipo de dispositivo de polarização piezoelétrica composta (película + bloco + ar + óleo de silício), FE-5000 tipo de testador ferroelétrico (película + bloco + transformador de temperatura + mesa de sonda), JKZC-03A tipo de analisador de impedância piezoelétrica, estes equipamentos completos são compostos.

No entanto, com o avanço contínuo no desempenho dos dispositivos e aplicações práticas, o design estrutural da cerâmica piezoelétrica tornou-se cada vez mais complexo e preciso, e os métodos de moldagem convencionais tornaram-se difíceis de atender a essas novas necessidades. Portanto, como preparar eficazmente a cerâmica piezoelétrica com estruturas complexas tornou-se o foco de atenção comum dos pesquisadores atuais.

1. Princípio e processo de preparação da cerâmica piezoelétrica

O efeito piezoelétrico da cerâmica piezoelétrica deriva da diferença de distribuição de carga dos cristais de cerâmica e da condutividade dos eletrodos. No estado natural, os cristais de cerâmica apresentam neutridade elétrica. No entanto, quando a cerâmica piezoelétrica é submetida a tensão ou pressão mecânica, sua estrutura cristalina ocorre microdistorção, resultando em distribuição desigual de cargas positivas e negativas, gerando campos elétricos. Este campo é então efetivamente coletado pelo eletrodo e usado para circuitos externos. Portanto, os cristais e eletrodos de cerâmica podem ser considerados os componentes principais da cerâmica piezoelétrica. Seu processo de preparação abrange quatro etapas-chave: fabricação de embriões cerâmicos, sinterização, aplicação de eletrodos e polarização.

2. Princípio do efeito piezoelétrico

O efeito piezoelétrico é o princípio central da cerâmica piezoelétrica. Quando a cerâmica piezoelétrica é submetida a forças externas, como tensão mecânica ou pressão, sua estrutura cristalina sofre pequenas deformações, levando a uma redistribuição de cargas positivas e negativas no cristal, gerando campos elétricos. Este campo elétrico pode ser capturado efetivamente pelos eletrodos e enviado para o circuito externo, permitindo a conversão e utilização da energia.

Utilização de dispositivos de teste críticos:

Atualmente, nosso país tem cada vez mais atenção ao teste de materiais, muitas unidades e instituições de pesquisa científica para a seleção de produtos têm um grande problema, mas os materiais de teste reais precisam escolher um produto de teste preciso e confiável, que trará um grande papel para os seus resultados de teste e pesquisa, trazendo um grande papel orientador para a nossa produção.

Testador piezoelétrico tipo ZJ-3 (medidor de coeficiente de pressostatica d33), testedor de película piezoelétrica PVDF
Palavras-chave: piezoelétrica, materiais cerâmicos, polímeros, d33/d15

Introdução do produto:

O teste piezoelétrico tipo ZJ-3 (medidor de coeficiente piezoestático d33) é um instrumento específico projetado para medir a constante d33 de materiais piezoelétricos, que pode ser usado para medir cerâmicas piezoelétricas com grandes constantes piezoelétricas, monocristais piezoelétricos com pequenas constantes piezoelétricas e materiais polimoléculares piezoelétricos. Além disso, o monocristal piezoelétrico de orientação arbitraria e a constante piezoelétrica equivalente de certos dispositivos piezoelétricos d'33 também podem ser medidos, a gama de medição do instrumento é ampla, a resolução é fina, a confiabilidade é alta, a operação é simples, não há requisitos especiais para o tamanho e a forma da amostra, discos, círculos, tubos redondos, quadrados, barras longas, colunas e cascas hemisféricas podem ser medidas, os resultados da medição e a polaridade são exibidos diretamente na tabela de painéis de três dígitos e meios digitais. O tipo ZJ-3 adiciona proteção de descarga, dicas de descarga e saídas de forma de onda medidas para os componentes piezoelétricos não descarregados (especialmente tamanhos maiores) com dicas de descarga de alta tensão e proteção, este instrumento é envolvido na produção, aplicação e pesquisa de materiais piezoelétricos e componentes piezoelétricos.

Principais áreas de aplicação: detecção sem danos de ultra-som, ultra-som médico, aeroespacial, veículos de petróleo e gás, Internet das Coisas automotiva, indústria, procedimentos do consumidor, etc.

GB3389.4-82 "Método de teste de propriedades de materiais piezocerâmicos Teste estático da constante de tensão piezoelétrica longitudinal d33"

GB / T3389.5-1995 "Método de teste de desempenho de materiais de cerâmica piezoelétrica Espessura do disco estirado modo de vibração"

GB000? Tj1.1/T3389.4-1982 Método de teste de propriedades de materiais piezocerâmicos

GB/T 3389.7-1986 Método de teste de propriedades de materiais de cerâmica piezoelétrica

GB/T3389.8-1986 Método de teste de propriedades de materiais de cerâmica piezoelétrica

Funções principais do produto:

Constante d33 para medir materiais piezoelétricos de blocos

Medição de cerâmicas piezoelétricas com grandes constantes de voltagem

Materiales monocristalinos e poliméricos piezoelétricos para medição de pequenas constantes de voltagem

Medição de monocristais piezoelétricos de orientação arbitraria e constante piezoelétrica equivalente d'33 para certos dispositivos piezoelétricos

Medição de materiais de película fina, ou seja, materiais de película fina como PVDF constante d33

Principais indicadores técnicos

Alcance de medição d33:

★ × 1 barra: 10 a 2000pC / N, 20 a 4000pC / N, pode ser atualizado para 10000pC / N.
★×0.1 bloqueio: 1 a 200pC/N, 2 a 400pC/N.

★ Pode ser usado com dispositivos de electrodificação de tensão tipo PZT-JH10/4/8/12

★ Pode ser usado com a máquina de tensão ZJ-D33-YP15
Erro: ×1 bloqueio: ±2% ±1 dígito quando d33 está entre 100 e 4000pC/N;

Fixação de bloco D31, Fixação de bloco D15, Fixação de tubo redondo D15, Fixação de bloco D31, Fixação de estiramento de película fina (nova função), Função de eletrodo comum (nova função)

Dimensão da amostra padrão de medição: 18 mm * 0,8 mm, tempo de envelhecimento: 2-3 anos (uma das bases importantes para julgar o desempenho preciso do testador piezoelétrico)
±5% ±1 dígito quando d33 está entre 10 e 200pC/N;
Barra x 0,1: ± 2% ± 1 dígito, (quando d33 está em 10 a 200pC / N)
±5% ±1 dígito quando d33 está entre 10 e 20 pC/N.
Resolução: x 1 barra: 1 pC/N; x 0,1 bloqueio: 0,1 pC/N.
Dimensão: dispositivo de força: Φ110 × 140mm; corpo do instrumento: 240 × 200 × 80mm.
Peso: dispositivo de força: cerca de 4 kg;
Corpo do instrumento: 2 kg.
Alimentação: 220 volts, 50 Hz, 20 watts.

★ Parâmetros adicionais:

3. Preparação embrionária

A preparação do embrião é um elemento fundamental na produção de cerâmica piezoelétrica. Na seleção de matérias-primas, atualmente o sistema de titanato de chumbo de zircónio (PZT) é usado principalmente, ao mesmo tempo que há sistemas sem chumbo como base de titanato de bário (BTO), base de titanato de sódio de palácio (NBT), base de niobato de potássio de sódio (KNN). As proporções de matérias-primas dentro desses sistemas podem ser ajustadas de acordo com as necessidades reais para garantir que o desempenho do produto final atenda aos requisitos. Depois de concluir a proporção de matérias-primas, é necessário fazê-lo em uma pasta uniformemente delicada e, em seguida, através de um processo de moldagem apropriado, a pasta é moldada em um embrião cerâmico com a forma desejada.

4, sinterização

Fase inicial (fase de ligação de partículas, antes de 1050°C)

Fase média (fase de crescimento do grão, 1050-1200 ℃)

Fase final (fase de correção de grãos, temperatura óptima de sinterização de 1200 ℃)

5 Produção de eletrodos

No processo de produção de cerâmica piezoelétrica, a fabricação do eletrodo superior é um passo. Isso envolve a cobertura de uma camada de material condutor na superfície da cerâmica, geralmente com metais como Cu, Ag, Ni e Au, através de técnicas como sintetização, sedimentação química ou revestimento a vácuo. Este link é essencial para garantir que os componentes de cerâmica piezoelétrica tenham excelente condutividade e desempenho.

6 Tratamento de polarização

No processo de produção de cerâmica piezoelétrica, a polarização é um passo fundamental. Embora os grãos internos da cerâmica tenham propriedades de polarização espontânea, ou seja, ferroelétricidade, a orientação da sua categoria de polarização espontânea é aleatória, o que resulta em uma intensidade de polarização macroscópica. Portanto, após a conclusão da produção de componentes de cerâmica piezoelétrica, deve ser tratado por polarização para mostrar o efeito piezoelétrico. Este processo é realizado através da aplicação de campos elétricos de alta tensão e corrente contínua, que permitem que as categorias elétricas sejam orientadas em uma direção específica. Vale a pena notar que, mesmo após a remoção do campo elétrico, esse estado de disposição direcional ainda pode ser mantido em grande parte, conferindo assim o efeito piezoelétrico da cerâmica.

★ Utilização de dispositivos de polarização críticos:

PZT-JH10/4 dispositivo de polarização de cerâmica piezoelétrica de alta temperatura (1-4 peças de polarização simultânea de cerâmica piezoelétrica abaixo de 10KV)

Palavras-chave: piezoeletronização, materiais piezocerâmicos, 1-4 peças

PZT-JH10 / 4 equipamento de eletrodolação de alta tensão é usado principalmente para o tratamento de polarização de cerâmica piezoelétrica ou outros materiais piezoelétricos abaixo de 10KV, amplamente utilizado em universidades e unidades de pesquisa e produção envolvidas em pesquisa ou produção de materiais piezoelétricos.

Características principais:

Capacidade de polarizar 1-4 amostras simultaneamente

2. Fornecer três conjuntos de fixação de teste (pode testar pó, amostra única, e finas folhas de cerâmica piezoelétrica)

Cada caminho quando a corrente de vazamento excede o valor especificado, tem a função de proteção de corte, não afeta a polarização de outras amostras, outros circuitos podem completar a polarização no tempo de polarização normal.

4. Qualquer tamanho de amostra de 3-40mm quadrado ou redondo

Fonte de alimentação: AC220V 50/60HZ

8, potência nominal: 2.0kw

Teste de polarização ou resistência ao material piezoelétrico: DC: 0-10KV (± 5% + 2 palavras) ajustável contínuamente

Corrente total: 10mA

Corrente de corte por canal: 0.5mA

Tempo de aquecimento: pode ser configurado automaticamente

13, componentes de aquecimento: fio de resistência de alta qualidade

Número de amostras de teste: 1-4 amostras podem ser carregadas

Temperatura nominal: ≤180 ℃

Temperatura máxima: 200°C

17, modo de controle de temperatura: controle de termostato inteligente (tabela de importação), vários procedimentos podem ser controlados

18, amostra: o tamanho da amostra é de 3-40mm quadrado ou redondo amostra

Dimensão: 875 * 470 * 400 (mm)

Sonda de polarização: eletrodo de cobre de alta qualidade (0,2 mm)

★ amostra de polarização padrão: 8 peças (10mm * 1.5mm)

22 ★ equipamento de apoio: pode configurar 10MM, 20MM, 30MM, 40MM fixação de comprimido

Mudanças na orientação elétrica antes e depois da polarização

No processo de polarização da cerâmica piezoelétrica, a orientação da categoria elétrica mudou significativamente. Cerâmica não polarizada, a orientação da categoria de polarização espontânea é aleatória, o que resulta em não mostrar intensidade de polarização macro. No entanto, após o tratamento de campos elétricos de alta tensão e corrente contínua, a categoria elétrica ocorre em uma direção específica. Embora após a remoção do campo elétrico, esse estado de disposição direcional ainda é mantido em grande parte, conferindo assim um efeito piezoelétrico cerâmico. Essa mudança é fundamental para o desempenho e a função da cerâmica piezoelétrica.