什么是压电陶瓷发电?
有这样的装族戚置,下面是专利号码和介绍:
申请号/专利号:
200710070180
本发明提供的采用压电陶瓷发电的装置,有压电陶瓷和与压电陶瓷电极连接的电能转换和储存电路,且有两片以上压电陶瓷堆砌在一起组成发电单元的芯件,发电单元芯件外包裹弹性材料构成发电单元,发电单元的形状为细长或扁长,发电单元一端有连接各压电陶瓷极点的电极,另一端为受力装置用以接受外界的作用力,另有一基板,发电单元安装在基板上,基板内有慎穗搭连接各发电单元电极的电能转换和储存电路的导体。其中发电单元受到外力作用时产生弯曲或扭曲变形,使压电陶瓷相互之间产生挤压产电,因为本发宽拿明没有任何转动或运动机构,不存在磨损等因运动而造成损坏的可能,且制造成本较低。
电子打火机的基本工作原理是:把一块压电材料块(晶体结构)一端接上一段细导线,此导线与在打火机出气口处的金属材料形成一个缺口,通过机械机构使撞击块的撞击时与气源开启同步。当撞击块以一定的冲击能量或力撞击压电材料块的另一端时,压电材料的内部分子就会强烈振动,并将振动能量传递到导线中。由于导线的截面积与压电材料块的截面积之比悬殊很大,在导线中分子的振动就有了很大的加强趋势。当导线的端点分子强烈的振动撞击缺口处的空气分子时,空气分子也就产生强烈振动。空气分子振动的运动轨迹就是我们看见的电火星(电弧光)。这些电火星(电弧光)实际上就是导线分子强烈振动并向打火机出气口处的金属材料悉帆传递能量时空气分子振动的运动轨迹,说明缺口处的空气分子振动很厉晌明害。按照振动理论的说法振动强烈就是物质温度很高,当这个温度超过打火机内的液化气的燃点时,跑出来的气体就会被点燃,形成火焰,火焰就是剧烈振动着的气体物质分子影象。这就是打火机的基本工作原理,其他电子打火装置的道理与此相同。
用陶瓷的压电效应,对于特殊的陶瓷片两边加压,会产生电的定向流动,从而产生电流,如果拆开那个小元件,就会发现最下面的陶瓷片和用于敲击它的机构,这种陶瓷就是压电陶瓷。相对应的,如果给它通上电流,它就会产生振动,最常见的就是陶瓷峰鸣器,就是一种上面有白色陶瓷的一种金属圆片。如果通上电后,所发出的声音睁谨雹频率很高,在超声范围内,就是B超探头中发射超声波的元件
压电握搏陶瓷点火装置就是利用了某些材料的压电效应(某种材料在经受压力的时候会在材料本身产段友祥生电压差)来工作的
但是由于压电陶瓷产生电能的特点,可能利用它孙则来作为一种能实际持续发电的装置不太现实,目前大多数见到的是提供瞬间的电能(如打火机点火)的装置。
在能量转换方面,利用压电陶瓷将机械能转换成电能的特性,可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮弹引爆装置。电子打火机中就有压电陶瓷制作的火石,打火次数可在100万次以上。用压电陶瓷把电能转换成超声振动,可以用来探寻水下鱼群的位置和形状,对金属进行无损探伤,以及超声清洗、超声医疗,还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁,对塑料甚至金属进行加工。
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。地震是毁灭性的灾害,而且震源始于地壳深处,以前很难预测,使人类陷入了无计可施的尴尬境地。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。