Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2020-03-16 Происхождение:Работает
Пьезоэлектрические керамические микроактиторы представляют собой новые твердотельные приводы нового типа, изготовленные с использованием обратного пьезоэлектрического эффекта. Они широко используются в высокотехнологичных областях, таких как точная оптика, микромеханика, микроэлектроника и компьютерные приложения. Эти приложения требуют, чтобы пьезоэлектрические керамические устройства были небольшим, низким напряжением вождения, большого смещения и интеграции. В прошлом многослойные пьезоэлектрические керамические микроактаторы, образованные путем соединения пьезоэлектрической керамики с клеем, подвергались воздействию толщины единой керамической диафрагмы. Ограничение (довольно сложно сделать керамический монолитный с толщиной 200 мкм или менее), устройство не может быть миниатюрным и интегрированным, а клей в устройстве, потому что устройство генерирует большие ползучесть под действием электрического поля, которое, которое, которое, которое, которое, которое, которое, которое, которое, которое приносит электрическо не способствует точности контроля смещения, особенно устройства под действием высокого электрического поля в течение длительного времени, клей легко отпадает отПьезо -кольцевые сварки компоновкиЛист, заставляющий производительность устройства ухудшаться, и даже явление перелома устройства, сокращая срок службы устройства, принося большие преимущества для приложения. В последние годы многослойная пьезоэлектрическая керамика, полученная с использованием зеленого процесса литья пьезокерамики и технологии соавторской литой пьезокерамики зеленой пленки и внутреннего электродного керамического микро-актетуатора (MMPA)-это новый тип функционального керамического устройства с Отличная производительность, подходящая для крупномасштабного производства. Это многослойное устройство чипа легко изготовить толщину пленки менее 100 мкм из -за процесса литья. После стрельбы пьезой керамические слои непосредственно связаны с внутренним электродом без необходимости клеевой связи. Следовательно, устройство может быть миниатюрным и миниатюрным, производительность полза устройства также значительно улучшается, и явление наслоения между керамическими слоями значительно улучшается. Это эффективно преодолевается, что значительно улучшает срок службы устройства. В этой статье сообщается о многослойном типе чипе и высоком давлении системы PZT, создаваемого с использованием технологии керамического литья и технологии сопоставления с внутренним электродом керамической пленки / металла. Это первый раз для электрического керамического микроактива в этой стране. Эта статья в основном изучает статические и динамические характеристики смещения этого устройства.
Поток процесса для приготовления многослойного чипа пьезоэлектрического керамического микроактитора необходимо пройти 10 основных этапов процесса: во-первых, мягкий пьезоэлектрический керамический порошок PZT с большим коэффициентом пьезоэлектрического деформации готовится с помощью электронного процесса приготовления пьезо-керамики, молекулярная формула IS xpb (Zn1/3nb2/3) O3+ypbzro3+zpbtio3, (pzn-pz-pt), (x+y+z = 1),
Затем керамический порошок PZT и органическая добавка смешиваются равномерно в определенном соотношении твердого тела / жидкости, чтобы получить равномерную керамическую суспензию, а керамическая суспендия отлита в бункеру на листовой машине для литья. И скорость органического носителя, чтобы подготовить равномерную, плотную, отличную зеленую пленку с определенной толщиной. Литная зеленая пленка пробивается в керамическую зеленую пленку PZT определенной формы и рисунок с пастой с рисунком, а затем керамическая зеленая пленка, напечатанная с помощью электродов, помещается в специальную форму и ламинируется в определенном порядке, чтобы получить Многослойная пьезо керамика. После обрезания многослойного корпуса нескольких многослойных керамических устройств в соответствии с размером активной области устройства, поместите их в чистый Al2O3 -тигб и медленно упаковывайте их вместе. Два конца многослойного чипа устройства покрыты внешними электродами Ag, 650 C. Сгоревшая серебра, высокотемпературная поляризация (время поляризации 30 мин, электрическое поле 4000 В / мм, температура 140 C). Пленка с толстой конвекцией и внутренний электрод с высокой температурой, и, наконец, получил многослойный пьезоэлектрический микроактитор керамики с активной площадью 5 мм × 6 мм и общей толщиной 2 мм (пьезоэлектрический керамический слой составляет 35 слоя, каждый слой составляет 47 мкм и и толщиной 47 мкм и толщиной 47 мкм и толщиной 47 мкм и толщиной 47 мкм и толщиной 47 мкм и толщиной 47 мкм и толщиной 47 мкм. Верхние и нижние поверхностные слои имеют толщину около 120 мкм).
Пьезоэлектрический деформация D33Пьезо керамические компонентыбыл измерен Институтом акустики Китайской академии наук. Микроструктура микроализа многослойного устройства наблюдалась с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), произведенного на заводе инструмента китайской академии наук. Значение смещения электрического керамического микроактива протестируется с производственным тестером индуктивности цифрового дисплея DGS-6. Разрешение составляет 0,01 мкм. Динамическое смещение проверяется одним лазерным лучом в соответствии с принципом эффекта Doppel. Разрешение составляет 0,005 мкм.
Для пьезоэлектрической керамики подвержены постоянному внешнему напряжению, когда напряжение применяется к двум поверхностям, перпендикулярно направлению толщины (направление поляризации), и с учетом только пьезоэлектрической деформации к линейной деформации может быть известно из пьезоэлектрического уравнения, что давление. Вытесняется смещение ΔLL электрической керамики в направлении продольной толщины.
Если D33 является коэффициентом пьезоэлектрического деформации, V является приложенным напряжением, а T - толщина керамического монолита. Уравнение показывает, что когда приложенное напряжение - это количество изменения, смещение пьезоэлектрического листа в направлении толщины и пьезоэлектрическом. Коэффициент деформации D33 пропорционален приложенному напряжению V и не имеет ничего общего с толщиной; Однако, когда приложенное электрическое поле изменяется, смещение, генерируемое устройством, не только пропорционально пьезоэлектрическому коэффициенту D33 и электрическому полю, но и пропорционально толщине, которую он пропорционален. Можно видеть, что смещение пьезоэлектрической керамики в направлении толщины связано с рабочим режимом привода смещения, выбранного пьезоэлектрической керамикой. Когда применяется, два фактора приложенного напряжения и электрического поля должны рассматриваться одновременно. Применение под применением электрического поля; В то же время рабочее напряжение должно быть как можно более низким, а смещение должно быть как можно большим.
Для устройства с определенным приложенным напряжением уменьшение толщины керамического листа может достичь цели уменьшения размера устройства в направлении толщины. Следовательно, когда многослойный пьезокерамический лист механически соединен последовательно, электрически соединены параллельно, а пьезо керамический слой вместе, направление поляризации соседнего пьезо керамического преобразователя принимает обратную структуру. Таким образом, когда многослойный пьезоэлектрический керамический микроводитель применяется с рабочим напряжением, его продольное смещение накладывается, что может быть выражено.
В тех случаях, когда n-количество пьезо керамических ламинатов, то есть смещение многослойного пьезоэлектрического керамического микроактитора увеличивается на n раз по сравнению с одним кусочком пьезоэлектрической керамики. Однако, когда смещение основано на электрическом поле, применяемом каждым пьезоэлектрическим керамическим листом, когда можно выразить количество изменения, может быть выражено уравнение (2).
Где t - толщина каждого слоя пьезоэлектрической керамики, а L - общая толщина многослойного устройства. Сравнивая выражения уравнений (3) и (1), можно обнаружить, что когда это общая толщина многослойного устройства. Когда толщина t одинаково, два уравнения одинаковы, что указывает на то, что когда интенсивность электрического поля, применяемое каждым пьезоэлектрическим керамическим кусочком многослойного устройства, такая же, как у одного куска пьезоэлектрической керамики, количество смещения Два равны. Приложенное напряжение на n раз ниже, чем у монолитной пьезоэлектрической керамики.
Из приведенного выше анализа можно увидеть, что, хотя монолитная пьезоэлектрическая керамика также может достичь смещения микронного масштаба за счет увеличения толщины пленки, применяемое рабочее напряжение должно быть тысячами вольт, что не способствует применению. В качестве количества изменений он имеет две разные функции усиления количества смещения и уменьшения рабочего напряжения. Особенно, когда многослойное устройство сохраняет постоянное электрическое поле, общая толщина может быть увеличена за счет увеличения количества слоев устройства. Следовательно, это практически применяется. Когда многослойные устройства не только способствуют увеличенному смещению, но и могут эффективно снизить рабочее напряжение.
Общая толщина составляет 2 мм (пьезоэлектрический керамический слой составляет 35 слоев, каждый слой составляет 47 мкм, а верхние и нижние поверхностные слои составляют около 120 мкм), что готовится керамическим процессом литья пленки и керамики. / Металлический внутренний электрод. Технология совместного пропускания. Белые параллельные полосы на рисунке представляют собой металлические внутренние электроды с керамическими слоями PZT между внутренними электродами. Многие поры с размером нескольких микрон можно наблюдать вПьезое керамическое кольцоАнкет Это связано с керамическим литьем. Органические материалы, такие как связующие и пластификаторы, занимают определенную долю в зеленой пленке. Когда керамика / внутренние электроды составляют совместно, улетучение органических материалов в этих пленках вызывает множество больших пор в керамическом слое PZT. Тем не менее, эти поры в серии PZT. Электромеханические характеристики керамического слоя PZT не подвержены серьезному затронутую керамическому листу. Этот результат в основном согласуется с электромеханическим коэффициентом жесткой пьезоэлектрической керамики PBNN, приготовленной методом литья. Следовательно, можно считать, что электромеханические параметры пьезой керамики, полученная методом литья, в основном такие же, как и керамического листа методом сухого прессования.
