压电陶瓷pzt5和pzt8的区别

根据换能器的功能,大体上按照发射型,接收型,收发型来选用陶瓷,分别对应pzt8,pzt5,pzt4，参数主要包括：d33,Fr,Fp,D,Cp0。陶瓷片的用量根据功率极限来算，一般为0.3W/kHz/cm^3，厚度要根据响应或者灵明度来选取，计算起来就比较麻烦了，这里也说不清楚，要看看书了。有了体积和厚度，片数也就差不多知道了。

放电方式：

均可制成沿面电晕放电方式。玻璃管，金属搪瓷管还可以制气隙放电方式，陶瓷不可。

（二）、制造工艺：

陶瓷片：是将金属粉末利用丝网漏印的方法，印在薄的陶瓷基片上，厚约0.8mm至1.2mm，然后高温烧结，使金属熔化，相互密集，形成电极，并附着在陶瓷片的两个对面上。这样陶瓷就成了电介质。使用寿命短（一般为2000小时以下）。产量低，功耗大。

玻璃管：将一个电极置于玻璃管内，另一电极附着在玻璃管表层，就成玻璃沿面放电的臭氧产生器，若另一电极为金属管，罩在玻璃管的外层间距0.3—3mm时就成为气隙放电的臭氧产生器。易 碎，使用寿命较短（一般在1万小时以下）。

金属搪瓷管臭氧产生器，是利用干粉静电喷涂机。把高级瓷釉与纳米材料的混合体，喷涂至优质的金属管表层，再利高温烧结，使瓷釉熔融。形成玻璃釉牢牢地熔于金属的表层。这样一来，金属管既是一个电极，又是风冷或水冷的管道，同时还介电体的附着体。相互熔融，紧密结合形成一体，不像陶瓷片金属电极，容易从陶瓷片上脱落，不像玻璃管电极与玻璃结合不牢靠 。另一电极也与玻璃管一样，做成沿面放电，与气隙放电两种形式。产量大，浓度高，寿命长（可达3万小时以上）。

（三）、介电体

1、陶瓷：介电常数分为8

2、玻璃：介电常数分为9；

3、搪瓷釉：介电常数分为16。

（四）、耐击穿电压

1、陶瓷片： 0.8—1万伏

2、玻璃片： 0.9—1.2万伏

3、搪瓷管： 1—3万伏

（五）、产生1g/h臭氧功耗

1、陶瓷片：25W

一类是通过过滤介质将水中的致病微生物滤除从而达到消毒的目的，如陶瓷过滤，纤维膜过滤等。

另一类是将水中的致病微生物杀死的消毒方法，如紫外线消毒，碘树脂、氯消毒等方式。

市面上现有户外净水器主要分为以下几种：

（1）陶瓷滤芯过滤

陶瓷滤芯过滤法主要是用陶瓷滤芯的微孔将水中的致病微生物滤除的净化方法。瑞士katadyn的Pocket、mini、combi、camp，美国MSR的Miniworks、Waterworks，国内Pureeasy的Soldier、Sport、Travel、Auto都是采用陶瓷滤芯作为户外净水器的主要技术。户外净水器的滤芯的过滤精度一定要能完全去除水中致病菌、虫卵，便于清洗，使用后长期存放稳定。陶瓷滤芯完全由陶瓷高温烧制而成，有很好的使用和存放稳定性能，是户外净水器的首选滤芯。采用以陶瓷滤芯为主要技术的户外净水器，主要取决于陶瓷滤芯的过滤精度，而过滤精度又是由滤芯的孔径决定的。

Katadyn和MSR的陶瓷滤芯孔径是0.2微米，其过滤技术称为深度过滤，滤芯必须保证一定的滤芯壁厚来实现功能，因此katadyn和MSR的陶瓷滤芯随产品都配有卡尺，滤芯刷洗小于一定厚度时就需要更换。Pureeasy采用双控制膜陶瓷滤芯，过滤精度为0.1微米，精度更高，除菌更彻底，突破了传统陶瓷滤芯必须保证一定厚度的限制。

陶瓷滤芯过滤法仍是目前户外净水器的主要净化方法，该类型的户外净水器较之于其他净水器，优点如下：

A、滤芯可反复清洗，特别适合用于浊度较高的泥沙水，使用寿命长。比如Pureeasy的soldier重量不到90g，净水容量高达2000L。

B、物理过滤，即时净化即刻饮用，安全系数高；

C、使用和维护简单方便。

（2）纤维类滤芯净水

瑞士katadyn的Backcountry系列净水器以及MSR的Fast&Light系列净水器分别采用玻璃纤维（0.3微米）和中空纤维滤芯净水，前者滤芯不可清洗，辅以1微米的陶瓷片作为初滤和活性炭改善口感，后者可反冲洗，使用寿命为1000L左右。

（3）紫外灯杀菌

该类净水器的典型代表是美国的SteriPEN系列净水器，使用紫外灯杀灭致病细菌、微生物等，需要使用电池。使用此类净水器，水源水清洁干净，无其他悬浮污染物是基本前提，如果遇到户外水源因下雨变浑浊或是其他造成水质不清洁的情况，不适合使用该类型净水器。

（4）混合氧化剂等

美国MSR推出的Expedition Miox款净水器则是使用锂电池，通过电解盐的水溶液产生以氯为主要消毒剂的混合氧化剂，再倒入需要消毒的水中，一次可净化0.5-4L的净化水。一般去除细菌要15分钟左右，去除贾第鞭毛虫需要30分钟，去除隐孢子虫需要4个小时。该类型净水器净水原理类似于净水药片，净化效果和净化时间有关，水净化后，会产生一些异味。

（5）碘树脂杀菌

碘树脂杀菌是早期使用的户外净水技术。

该类净水器的典型代表是丹麦Vestergaard Frandsen公司Lifestraw，是一种吸管式净水器，该净水器长25cm、直径2.9cm、重量96.4克，能够过滤700升水。它使用的即是碘树脂杀菌并辅以活性碳消除碘的异味。碘树脂杀菌类的净水器使用时一定要注意它的使用寿命，因为净化的原水水质的不同，其使用寿命也会有很大的差距，在使用过程中随着碘树脂的消耗，其杀菌能力也会逐渐降低。

（6）活性炭滤芯净水

优质活性炭是改善饮用水口感的最佳净水材料，也对有机微污染物有良好的去除效果，一般使用活性炭作为主要净水技术的户外净水器非常少，国内品牌有Autek，绝大多数是作为辅助净水材料，与陶瓷滤芯等净水技术结合使用，发挥其优点。使用该类型净水器，滤芯容易吸附饱和，寿命短，需要定期煮沸滤芯杀菌，维护频繁，同时，用户一定要及时更换滤芯，否则会产生细菌超标的危害。

FINISH

/UNITS,SI

/CLEAR

/FILNAME,gl2mmsunshang

/CONFIG,FSPLIT,750

/CONFIG,NRES,4000

/PREP7 !进入前处理器

/TITLE,sunshang

ET,1,SOLID45 !定义单元类型

ET,2,SOLID5 !PZT-5A

KEYOPT,2,1,3 !设置单元关键选项

MP,EX,1,2.06E11

MP,DENS,1,7850 !定义1号单元材料属性

MP,PRXY,1,0.3

MP,DENS,2,7750 !定义压电片相关参数PZT-5A

EMUNIT,EPZRO,8.85E-12

MP,PERX,2,916!定义介电常数 k11=916,k33=830

MP,PERY,2,916!相对介电常数k11(Z轴极化)

MP,PERZ,2,830!k33

!定义压电应力系数

e33=15.8 !单位为c/m2

e31=-5.4

e15=12.3

!定义各向异性弹性刚度

c11=12.1E10 !单位为N/m2

c12=7.54E10

c13=7.52E10

c33=11.1E10

c44=2.11E10

c66=2.26E10

TB,PIEZ,2!创建压电应力系数

TBDATA,3,e31 !e31

TBDATA,6,e31 !e31

TBDATA,9,e33 !e33

TBDATA,14,e15!e15

TBDATA,16,e15!e15

TB,ANEL,2,,,0!创建各向异性弹性刚度

TBDATA,1,c11,c12,c13 !C11,C12,C13

TBDATA,7,c11,c13 !C11,C13

TBDATA,12,c33!C33

TBDATA,16,c66!C66

TBDATA,19,c44!C44

TBDATA,21,c44!C44

BLOCK,0,0.6,0,0.02,0,0.02 !生成实体模型

BLOCK,0,0.008,0.006,0.014,0.02,0.0203

BLOCK,0.296,0.304,0.006,0.014,0.02,0.0203

BLOCK,0.504,0.506,0,0.02,0.018,0.02!损伤尺寸宽2mm，深2mm，长度20mm

VGLUE,1,2,3

VSBV,5,4

AGEN,2,25,,,0.008 !产生面来切割体

AGEN,2,25,,,0.296

AGEN,2,25,,,0.304

AGEN,2,25,,,0.504

AGEN,2,25,,,0.506

AGEN,2,25,,,0.018

AGEN,2,25,,,0.286

AGEN,2,25,,,0.314

AGEN,2,25,,,0.494

AGEN,2,25,,,0.516

AGEN,2,27,,,,0.006

AGEN,2,27,,,,0.014

AGEN,2,1,,,,,0.018

VSBA,ALL,ALL

VSEL,S,VOLU,,4,66 !赋予属性

VATT,1,,1

VSEL,S,VOLU,,2,3

VATT,2,,2

VSEL,ALL

LSEL,S,LENGTH,,0.018 !选择线并指定网格划分大小

LESIZE,ALL,,,6,,,,,1

LSEL,S,LENGTH,,0.008

LESIZE,ALL,,,4,,,,,1

LSEL,S,LENGTH,,0.01

LESIZE,ALL,,,4,,,,,1

LSEL,S,LENGTH,,0.268

LESIZE,ALL,,,22,,,,,1

LSEL,S,LENGTH,,0.180

LESIZE,ALL,,,20,,,,,1

LSEL,S,LENGTH,,0.002

LESIZE,ALL,,,2,,,,,1

LSEL,S,LENGTH,,0.084

LESIZE,ALL,,,12,,,,,1

LSEL,S,LENGTH,,0.006

LESIZE,ALL,,,3,,,,,1

LSEL,S,LENGTH,,0.0003

LESIZE,ALL,,,3,,,,,1

VSEL,ALL!网格划分

MSHKEY,1

MSHAPE,0,3D

VMESH,ALL

NSEL,S,LOC,X,.002 !施加约束

NSEL,R,LOC,Z,0

D,ALL,UX,0,,,,UY,UZ

NSEL,S,LOC,X,0.587

NSEL,R,LOC,Z,0

D,ALL,UY,0

D,ALL,UZ,0

*SET,V1,0

NSEL,S,LOC,Z,0.02 !耦合第一个压电片的电压

NSEL,R,LOC,X,0,0.008

NSEL,R,LOC,Y,0.006,0.014

CP,1,VOLT,ALL !耦合电压

*GET,N1,NODE,,NUM,MIN

D,N1,VOLT,V1 !施加电压荷载

NSEL,S,LOC,Z,0.0203

NSEL,R,LOC,X,0,0.008

NSEL,R,LOC,Y,0.006,0.014

CP,2,VOLT,ALL

*GET,N2,NODE,,NUM,MIN

NSEL,S,LOC,Z,0.02 !耦合第二个压电片的电压

NSEL,R,LOC,X,0.296,0.304

NSEL,R,LOC,Y,0.006,0.014

CP,3,VOLT,ALL

*GET,N3,NODE,,NUM,MIN

D,N3,VOLT,V1 !施加电压荷载

NSEL,S,LOC,Z,0.0203

NSEL,R,LOC,X,0.296,0.304

NSEL,R,LOC,Y,0.006,0.014

CP,4,VOLT,ALL

*GET,N4,NODE,,NUM,MIN

ALLSEL,ALL

FINISH

SAVE

*SET,pi,3.1415926 !第一个信号（汉宁窗调制正弦波）

*SET,f,80*1e3 !80KHZ

*SET,T0,10/f !80KHZ电压信号 （窗口宽度为10周期）

*DIM,V2,table,800,1,1 !定义一个数组

t1=1E-10 !起始时间

t2=T0/200 !时间间隔

t3=T0 !终止时间

t4=4*T0

*DO,i,1,800,1

Ti=t1+i*t2

V2(i,0)=Ti

*IF,Ti,LE,t3,THEN

V2(i,1)=0.5*(1-COS(2*pi*Ti/T0))*SIN(2*pi*f*Ti)

*ELSE

V2(i,1)=0

*ENDIF

*ENDDO

FINISH

!进行模态分析

/SOLU

ANTYPE,2

MODOPT,LANB,50

EQSLV,SPAR

MXPAND,50, , ,0

LUMPM,0

PSTRES,0

MODOPT,LANB,50,0,10000000000000000, ,OFF

SOLVE

FINI

!提取第一阶模态频率

*GET,FREQ1,MODE,1,FREQ

!提取第二阶模态频率

*GET,FREQ2,MODE,2,FREQ

/POST1

/VIEW,1,1,1,1

/VUP,,Z

/TYPE,,4

*DO,I,1,50

SET,LIST,I

PLDISP,I !显示变形几何形状

*ENDDO

FINISH

/SOLU !进入求解器

ALLSEL,ALL

ANTYPE,TRANS !指定分析类型

TRNOPT,FULL!指定瞬态分析方法

NLGEOM,OFF!-----关闭大变形选项

TINTP,,0.25,0.5,0.5!压电瞬态分析中，瞬态积分参数

EQSLV,SPAR

OUTPR,ALL,ALL !控制结果的输出

OUTRES,ALL,ALL !保存所有的数据到结果文件中

TIMINT,ON,ALL !使用瞬态效应

!DAMPRATIO=0.02 !阻尼比

!F1=2*pi*135.49 !第一阶圆频率

!F2=2*PI*185.78!第二阶圆频率

!ALPHAD,2*DAMPRATIO*F1*F2/(F1*F2) !Raileigh阻尼

!BETAD,2*DAMPRATIO/(F1*F2)

!MP,DAMP,1,0.0002*2/(2*3.1416*f/10) !假想钢的阻尼

!MP,DAMP,2,0.015*2/(2*3.1416*f/10) !假想PZT的阻尼

time,t4! 第一载荷步

nsubst,800

ALLSEL,ALL

D,N2,VOLT,%V2%

KBC,0 !指定为斜坡加载方式

SOLVE

FINISH

/POST26

NSOL,2,N2,VOLT,,V2 !定义变量

NSOL,3,N4,VOLT,,V4

/AXLAB,X,Time ( s )

/AXLAB,Y,Voltage ( V )

PLVAR,2

/WAIT,3

PLVAR,3

/GRTYP,2

/GROPT,ASCAL,ON

XVAR,1

PLVAR,2,3

*GET,NUM_VAR,VARI,0, NSETS ! 将时间变量长度值赋给变量NUM_VAR

*DIM,T_U,ARRAY,NUM_VAR,3 ! 定义保存时间历程结果的矩阵T_U，有num_var行，4列

VGET,T_U(1,1,1),1! 矩阵的第一列保存第一个时间历程变量（默认为TIME）

VGET,T_U(1,2,1),2! V2的时间历程结果

VGET,T_U(1,3,1),3! V4

*CFOPEN,T_U,txt ! 定义数据结果文件，T_U.txt

*VWRITE,T_U(1,1,1),T_U(1,2,1),T_U(1,3,1) ! 将时间历程结果数据写到数据结果文件中

(31F16.9)! 数据的输出格式

*GET,NUM_VAR,VARI,0, NSETS ! 将时间变量长度值赋给变量NUM_VAR

*DIM,T,ARRAY,NUM_VAR,1 ! 定义保存时间历程结果的矩阵T_U，有num_var行，4列

VGET,T(1,1,1),1! 矩阵的第一列保存第一个时间历程变量（默认为TIME）

*CFOPEN,T,txt ! 定义数据结果文件，T_U.txt

*VWRITE,T(1,1,1) ! 将时间历程结果数据写到数据结果文件中

(31F16.9)! 数据的输出格式

*GET,NUM_VAR,VARI,0, NSETS ! 将时间变量长度值赋给变量NUM_VAR

*DIM,v2,ARRAY,NUM_VAR,1 ! 定义保存时间历程结果的矩阵T_U，有num_var行，4列

VGET,v2(1,1,1),2! 矩阵的第一列保存第一个时间历程变量（默认为TIME）

*CFOPEN,v2,txt ! 定义数据结果文件，T_U.txt

*VWRITE,v2(1,1,1) ! 将时间历程结果数据写到数据结果文件中

(31F16.9)

*GET,NUM_VAR,VARI,0, NSETS ! 将时间变量长度值赋给变量NUM_VAR

*DIM,v4,ARRAY,NUM_VAR,1 ! 定义保存时间历程结果的矩阵T_U，有num_var行，4列

VGET,v4(1,1,1),3! 矩阵的第一列保存第一个时间历程变量（默认为TIME）

*CFOPEN,v4,txt ! 定义数据结果文件，T_U.txt

*VWRITE,v4(1,1,1) ! 将时间历程结果数据写到数据结果文件中

(31F16.9)

陶瓷片的话还是建议选择国产的，因为陶瓷片这个是从日本引进的，先在市面上的进口品牌像菲罗多、泰明顿等进口品牌都是低金属系列的：1、陶瓷刹车片是由陶瓷纤维、不含铁填料、粘合剂和少量金属组成的，陶瓷刹车片与其他类型刹车片相比具有以下优点；2、陶瓷刹车片具有相对比较好的热稳定性和较低的热传导率，耐磨性好；3、长期使用温度在1000度以上，这一特点使陶瓷能适应各种高性能制动材料的高性能要求，满足刹车片高速化、安全化、高耐磨等技术要求；4、陶瓷刹车片的使用寿命长，使用寿命是一个非常值得关注的指标，普通刹车片的使用寿命在20000公里或以下，而陶瓷刹车片的使用寿命在20000公里以上。

压电陶瓷片是蜂鸣片（器）的主要部件，所以称之为压电元件。

压电陶瓷片之所以能够发出蜂鸣的声音，是利用了压电效应的原理。

压电效应有正压电效应和逆压电效应二种。

压电效应：当给压电陶瓷片施加一个外力时，压电片会产生电荷，这种现象称为正压电效应： 压力——电压。

反之，当给压电片施加电场时，压电陶瓷片会产生机械变形，而且其应变与电场强度成正比，这称为逆压电效应，施加的电场强度越强，振动的幅度越大。

这种现象称为逆压电效应：电压——压力，各种压电陶瓷的器件均是利用这一特性而工作的。

所以蜂鸣片（器）是一个电压元件，也就是说在器件上施加的电压越大，器件的响度也会越高。

压电喇叭后面有个白色陶瓷是什么？这个叫压电陶瓷片，压电陶瓷片上附着在超薄的金属片上，他们组合起来就是振动膜。当压电片伸展时，振动膜向上弯曲；当压电片收缩时，振动膜向下弯曲。给振动膜交替变化的电压，那么它就会随着电压的变化而不停的上下弯曲从而推动空气发声。

方法如下：

1、想办法测下陶瓷片的等效电容，然后串个合适的电感，调整到压电陶瓷片的谐振频率。

2、当把长度振动的陶瓷片的长度磨短了，就会发现这压电陶瓷的谐振频率提高了。这样，就可以通过磨短某方向的尺寸来调节谐振频率。

耐磨陶瓷复合管的种类有陶瓷片耐磨陶瓷复合管、自蔓燃陶瓷耐磨复合管、陶瓷环耐磨陶瓷复合管三种类型。

1、陶瓷片耐磨陶瓷复合管，由耐磨陶瓷片粘贴到管道内，可以用胶粘焊接两种方式，适用于口径大于200mm以上的耐磨管道。

陶瓷片耐磨陶瓷复合管

2、自蔓燃陶瓷耐磨复合管，是采用高技术生产工艺——自蔓燃高温离合合成法制造。该管从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成，陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷（AL2O3），通过过渡层同钢管形成牢固的结合。适用于20-200mm的耐磨陶瓷管道。

自蔓燃陶瓷耐磨复合管

3、陶瓷环耐磨陶瓷复合管，陶瓷环是将陶瓷管件整体烧制后，用特制填充料将其浇筑在钢管内部组装而成。该管道内壁光滑、密封性密封性好，具有良好的耐磨、耐腐蚀性能。适用于磨损严重，工况苛刻的耐磨管道。

陶瓷环耐磨陶瓷复合管

由于耐磨陶瓷复合管内表面光滑，耐磨陶瓷管具有运行阻力低的特点，可以减少耐磨陶瓷表面的磨损，延长耐磨陶瓷的使用寿命。