Выбор пьезоэлектрического материала PZT: полное руководство

1. Введение в пьезоэлектрические материалы

Пьезокерамические материалы обладают уникальной способностью преобразовывать механическую энергию в электрическую и наоборот. Это свойство делает их незаменимыми компонентами для современных технологических устройств, включая датчики, актуаторы, пьезоэлектрические преобразователи и генераторы. Правильный выбор материала критически важен для обеспечения эффективности, надежности и долговечности конечного устройства.

2. Материал PZT: основы и применение

Цирконат-титанат свинца (PZT) — наиболее распространенный и технологически отработанный пьезоэлектрический материал. Его принцип действия основан на генерации электрического заряда при механическом сжатии и создании вибрации при подаче электрического напряжения. Уникальные свойства PZT делают его идеальным решением для широкого спектра применений:

• Приемники сигналов
• Активные излучатели
• Прецизионные механические пьезоактуаторы

3. Классификация материалов PZT

Компания HE-SHUAI производит два основных типа пьезокерамики, каждый из которых обладает уникальными свойствами для различных применений:

• Высокоэнергетическая «твердая» (Hard PZT) — характеризуется устойчивостью к высоким механическим и электрическим нагрузкам
• Высокочувствительная «мягкая» (Soft PZT) — обладает повышенной чувствительностью и диэлектрической проницаемостью

3.1. Твердый PZT (Hard PZT)

Высокоэнергетические материалы предназначены для работы в условиях экстремальных напряжений и больших мощностей. Они отличаются низкими диэлектрическими потерями и исключительной стабильностью параметров.

Серия PZT-4

Оптимальное решение для ультразвуковой очистки, гидролокаторов и мощных акустических систем. Эти материалы обеспечивают значительную амплитуду колебаний при минимальных потерях. HE-SHUAI предлагает три специализированных типа материалов серии PZT-4 с различными техническими параметрами.

Серия PZT-8

Применяется в наиболее требовательных высокоэнергетических системах. Обладает исключительно высоким механическим качеством и минимальными энергетическими потерями, что обеспечивает максимальную выходную мощность.

3.2. Мягкий PZT (Soft PZT)

Высокочувствительные материалы идеальны для датчиков, приемников и маломощных преобразователей. Они характеризуются повышенной чувствительностью, но требуют careful thermal management при высоких нагрузках.

Серия PZT-5

Материалы с температурой Кюри в диапазоне от 165°C до 350°C. Оптимизированы для достижения высоких пьезоэлектрических постоянных и коэффициентов электромеchanical связи. Широко применяются в:

• Гидрофонах
• Акселерометрах
• Сенсорах вибрации

Серия PZT-5H

Отличается сверхвысокой чувствительностью и диэлектрической проницаемостью, что обеспечивает прецизионный контроль перемещений в приемниках и струйных принтерах.

4. Безсвинцовая пьезокерамика HE-SHUAI

Наша компания разработала инновационный экологичный материал на основе титаната бария с добавлением кобальта и алюминия (Co-Al).

4.1. Ключевые технические характеристики

• Пьезоэлектрическая постоянная d33 > 170 pC/N
• Диэлектрические потери tgδ ≤ 0.5%
• Коэффициент электромеханической связи Kp ≥ 0.34

4.2. Области применения

• Ультразвуковые преобразователи
• Датчики различного назначения
• Генераторы и фильтры
• Медицинские диагностические устройства
• Системы навигации и позиционирования

5. Производственные возможности HE-SHUAI

Мы производим пьезоэлементы любой конфигурации и сложности:

• Пьезодиски и пьезокольца
• Пьезопластины различной геометрии
• Пьезотрубки и сложные формы
• Многослойные актуаторы

Наши инженеры подберут оптимальный тип электрода (серебро, никель, золото) с учетом ваших конкретных технических требований и условий эксплуатации.

6. Профессиональная консультация

Нужна помощь в выборе материала? Обращайтесь к специалистам HE-SHUAI для получения детальной консультации и подбора оптимального решения для ваших задач.