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压电陶瓷的特性

心灵美的歌曲
健壮的芒果
2023-03-27 00:22:36

压电陶瓷的特性

最佳答案
标致的大船
失眠的烤鸡
2025-09-20 19:50:22

压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外电场的响应程度,通常用介电常数ε0来表示。在外电场不太大时, 电介质对电场的响应可用线性关系: 表示,P为极化强度, ε0为真空介电常数,为电极化率,E为外加电场。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如, 压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大, 而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。

压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。压电陶瓷材料同其它弹性体一样,遵循胡克定律: Xmn=cmnpqxmnpq, 式中cmnpq叫做弹性体的弹性硬度常数, X 为应力,x为应变。对于压电体,由于存在压电性,弹性系数的数值与电学边界条件有关。 压电陶瓷最大的特性是具有压电性, 包括正压电性和逆压电性。正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化, 从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在外力不太大的情况下, 其电荷密度与外力成正比, 遵循公式:

其中,δ为面电荷密度, d为压电应变常数,T为伸缩应力。反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心发生相对位移而被极化, 由此位移导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。当电场不是很强时形变与外电场呈线性关系, 遵循公式:

dt为逆压电应变常数, 即d的转置矩阵, E为外加电场, x为应变。压电效应的强弱反映了晶体的弹性性能与介电性能之间的耦合程度,用机电耦合系数K表示, 遵循公式:

其中u12为压电能, u1为弹性能, u2为介电能。 经过极化了的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷, 所以在电极表面上吸附了一层来自外界的自由电荷。当给陶瓷片施加一外界压力F时,片的两端会出现放电现象。相反加以拉力会出现充电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。

另外, 压电陶瓷具有自发极化的性质, 而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化, 压电陶瓷会有变形。然而, 压电陶瓷之所以会有变形, 是因为当加上与自发极化相同的外电场时, 相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反, 如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。 压电陶瓷具有敏感的特性,可以将极其微弱的机械振动转换成电信号,可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动,用它来制作压电地震仪,能精确地测出地震强度,指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。

压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小,最多不超过本身尺寸的千万分之一,别小看这微小的变化,基于这个原理制做的精确控制机构--压电驱动器,对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。

谐振器、滤波器等频率控制装置,是决定通信设备性能的关键器件,压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好,精度高及适用频率范围宽,而且体积小、不吸潮、寿命长,特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性,使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。

最新回答
阳光的龙猫
花痴的自行车
2025-09-20 19:50:22

导语:众所周知,压电陶瓷属于一种具备压电性、介电性、弹性等优良特性的电子陶瓷材料。压电陶瓷在机械效应下,会发生一些压电效应,这种反应十分具有灵敏性,充分利用之便可广泛应用于医学领域和声学领域。其实据小编了解,压电陶瓷除了作用于这些高科技领域之外,与我们日常生活也是密不可分的。那么,压电陶瓷的原理究竟是什么,让我们一起来看看吧。

  压电性质的宏观解释

我们知道构成陶瓷分子的晶相是晶粒,这种晶粒是具有铁电性的,因为陶瓷内部的晶粒的取向具有随机性,所以内部的各个铁电性晶粒的自发极化矢量也是没有规律可循的,也就是呈混乱取向。因而为了使陶瓷表现出我们想要得到的压电特性,可以对其进行强直流电场下的极化处理。经过处理之后,混乱的取向自然而然会变成最优化的取向。在电场撤离之后,陶瓷不会完全恢复原状态,而是会剩余一部分极化强度,因此具备了压电性。

压电陶瓷的原理

    正压电效应物理机制

上述的极化处理显然是使陶瓷具备压电性至关重要的一步,这一步的物理机制可以用电荷来解释。极化后的陶瓷片会有束缚电荷出现在两端,外界的自由电荷会被吸附到电极表面上,这是一个充电的过程。这时,当有外力压向陶瓷片时,两端就会向外界放电反之,当有外力反向作用时,两端将会进行充电。这个过程实现了机械效应向电效应的转换,因而该现象又叫做正压电效应。

逆压电效应物理机制

除上面提到的极化方法之外,压电陶瓷也具备了自发极化的功能。这种极化会在外电场下发生变化,进而使得压电陶瓷变形。与自发极化方向相同的外电场叫正向电场,它会增强压电陶瓷的极化强度,使片体沿着极化方向伸长,反之如果加上了反向电场,相对应极化强度会减弱陶瓷将会沿着极化方向进行缩短。这个过程刚刚好是上述过程的逆过程,它实现了电效应向机械效应的转换,故此现象是逆压电效应。

压电陶瓷的出现,使得一些传统材料望其项背,达不到其优秀的物理特性和广泛的应用前景。压电陶瓷虽是一种新型材料,却因其简单的原理使其合成方便,具有亲民性。相信未来的压电陶瓷能克服种种障碍,为人类的生活提供更好的服务。

精明的山水
成就的荔枝
2025-09-20 19:50:22
mifso-11陶瓷纤维垫片是鑫兴密封材料厂由陶瓷纤维制品经过精确裁剪,冲眼,模具冲压等工艺(部分产品再经过超高压胶合剂粘结)生产而成。

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辛勤的画笔
欢喜的冬天
2025-09-20 19:50:22

好,陶瓷刹车片的优点:

1,陶瓷刹车片与传统刹车片最大差别是没有金属。一般在摩擦的时候金属都会有耗损,但是陶瓷不会出现这种情况,而且普通的刹车片在使用的时候噪音也非常大,安装陶瓷刹车片后,在正常行驶中,不会产生异常嚣叫。不过陶瓷的不会有噪音,在使用的时候更加舒适。

2,制动能力好不好主要看摩擦系数,这个大家可能都不是很清楚,在刹车过程中由于摩擦产生热量,工作温度的增高,一般的刹车片的摩擦材料受温度的影响,摩擦系数开始下降。在实际的应用中会降低摩擦力,从而降低了制动作用。陶瓷有耐高温的作用,所以摩擦系数不会经常变,而且在使用的时候不用担心因为高温不好使的情况。它的稳定性非常好。

3,使用寿命长,美观度还不会变,使用的时候没有划痕,而且他的配方独特,也不会有碎沫留在刹车装置上。陶瓷材料的寿命比普通半金属的提高50%以上。

4,具有良好的机械强度和物理性能。能够承受较大的压力与剪切力。而且散热快不会影响制动。

5,普通刹车片热衰退性的低,高温状态和紧急制动时的产生刹车油温度升高使刹车制动延迟,甚至丧失制动效果安全系数低,陶瓷的更加安全。

虚幻的睫毛膏
搞怪的柠檬
2025-09-20 19:50:22
(此回答引自百科词条“陶瓷滚筒包胶”)

陶瓷包胶是滚筒包胶的一种。

陶瓷包胶的特点

每块陶瓷胶板的表面都通过将几百个独立的小块陶瓷片铸进耐用的橡胶板中,每块陶瓷片都有凸起的特征,在一般的输送带压力下,几千个独特铸造的凸点能够产生积极地牵引,防止打滑,延长了输送带滚筒的使用寿命。同时,底层橡胶所具有的弹性能够起到很好的抗冲击作用。

每块陶瓷胶板都有间隔一定距离的沟槽,能够使滚筒上的异物(粉尘、泥土)沿沟槽排出,使滚筒具有独特的自我清洁功能,特别适合潮湿的工作环境。

陶瓷包胶常见规格

1、胶板厚度15mm,陶瓷片20*20*7,带绿色易磨层

2、可根据客户滚筒的实际尺寸调整宽度

陶瓷包胶适用范围

1、皮带速度4.5m/s 以内;

2、皮带接头不适合铁扣固定的;

3、皮带输送物料的温度适合80℃以内;

4、适用于对湿黏物料的输送,适用于皮带机经常打滑、表面包胶不耐磨的驱动滚筒或改向滚筒。

陶瓷包胶优势

1、表面陶瓷的高耐磨性,用到皮带机驱动滚筒上,特殊结构的陶瓷和特殊的排布方式,以及特殊的橡胶结构,使其与皮带间的摩擦系数增加,防止皮带打滑。

2、在同等的负荷下可以降低皮带的张力,延长皮带的寿命。

3、陶瓷的耐磨性,使驱动滚筒的使用寿命是原滚筒的十倍以上。

4、适用于高磨耗、易打滑及物料或周边环境潮湿等极端恶劣的条件。

傻傻的小蜜蜂
温柔的外套
2025-09-20 19:50:22

1.普通的刹车片都是半金属和少金属材料造成,这些材料造成的刹车皮耐高温能力比较低,易生锈,基材比较硬,容易破损刹车盘产生异响,舒适性差等现象。

2.陶瓷材料刹车片其主要特点有制动力强,耐温高,热稳定性好,对偶磨损小,性能大大优于普通刹车片。

一、刹车片(brake lining)一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成,钢板要经过涂装来防锈,涂装过程用SMT-4炉温跟踪仪来检测涂装过程的温度分布来保证质量。其中隔热层是由不传热的材料组成,目的是隔热。摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成,刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦,从而达到车辆减速刹车的目的。由于摩擦作用,摩擦块会逐渐被磨损,一般来讲成本越低的刹车片磨损得越快。

二、汽车刹车片从类型上分有:用于盘式制动器的刹车片、用于鼓式制动器的刹车蹄、用于大卡车的来令片

刹车片主要分以下几类:石棉刹车片(基本淘汰)、半金属刹车片、少金属刹车片、NAO配方刹车片、陶瓷刹车片、NAO陶瓷刹车片

紧张的乐曲
忧伤的电话
2025-09-20 19:50:22

Al2O3陶瓷:氧化铝含量高,结构比较致密,具有特殊的性能,故称为特种陶瓷。Al2O3.陶瓷材料是以氧离子构成的密排六方结构,而铝离子填充于三分之二的八面体间隙中,这是与天然刚玉相同稳定的α- Al2O3结构,因此陶瓷具有高熔点、高硬度,具有优良的耐磨性能。陶瓷贴片硬度≥HRA85,仅次于金刚石的硬度,而且表面光滑摩擦系数小,耐磨性能十分理想,尤其是在高温氧化性介质或腐蚀介质中,陶瓷贴片的材料较之其它金属材料性能优越得多。

耐磨弯头陶瓷片

氧化铝陶瓷片

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