压电陶瓷换能器对温度影响敏感

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    点击次数:394 更新时间:2021年12月22日14:41:17 打印此页 关闭
    压电陶瓷换能器的性能取决于温度。温度的变化将大地改变压电陶瓷的性能,例如静电容量和损耗因子会随着温度的升高而增加,而过高的温度会降低性能和使用寿命。因此温度是影响实验结果的一个非常重要的因素,建议用户在不同应用环境下的实验过程中,考虑温度因素。

    温度的升高会导致压电陶瓷的介电常数发生明显的变化,即压电陶瓷的静电容量会发生变化,并且压电陶瓷的静电容量,会从室温到80℃增加约40 %。压电陶瓷的应用温度范围取决于压电陶瓷材料的居里温度,通常使用的堆叠型压电陶瓷PST 150系列居里温度为155℃,推荐的安全使用温度为- 25~80℃。

    对于高压压电陶瓷hs / ht材料,居里温度为340℃ 推荐的安全使用温度约为175℃。低压和高温压电陶瓷能耐受的温度是200℃。在高温环境下,标准的压电陶瓷已经不能满足用户的需求,只能选择具有特殊材料的高温压电陶瓷,该内核可提供堆叠NAC 6024系列,或xmt系列机械封装压电陶瓷,用于高温200℃环境,并可用于150℃环境。

    通常使用的压电陶瓷晶片是半双极压电陶瓷,也就是说,压电陶瓷能够承受的负压是正电压的20 % 由于压电陶瓷材料在低温环境下抗去极化能力的急剧增加,有可能在超低温环境下驱动压电陶瓷双极,从而实现双位移。 

    例如,PST 150在77k低温下将其应变能力降低到室温的20 %,但是40 %的室温单极位移可以通过双极方法获得。在超低温环境中,需要选择导热系数较低的锰铜线,以保持低温环境不受影响。

    在一些需要高频振动的应用中,如精密加工和主动振动控制,控制压电陶瓷高频内摩擦引起温升的方法,主要是明天外部空气冷却或核心的热稳定,以及散热片装置的快速热传导,从而降低高频发热对压电陶瓷造成损坏的风险。核心热稳定剂可以将压电陶瓷的动态功率提高三倍以上。

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