Materiais de cerâmica piezoelétrica são materiais funcionais que percebem a conversão entre energia mecânica e energia elétrica (2)

Preparação hidrotérmica de filmes grossos tem muitas vantagens:

① Este processo é concluído na fase líquida de uma só vez, e nenhum tratamento térmico de cristalização posterior é necessário, evitando assim defeitos como rachaduras, ruigos de grãos, reação com o substrato ou atmosfera que pode ser causa durante o processo de tratamento térmico;
② Substâncias corgânicas são usadas como precursores, e a água é usada como meio de reação, as matérias-primas estão facilmente disponíveis, o custo da preparação do filme é reduzido, e a poluição ambiental é menor;
③ O equipamento é simples e a temperatura do tratamento hidrotermal é baixa, o que evita a interdifusão dos componentes de filme e substrato antes e após o tratamento hidrotermal. O filme resultante tem alta pureza e boa uniformidade. Além disso, quando este método é usado para preparar filmes grossos, os filmes grossos podem ser depositados em superfícies de substrato de várias formas complexas. Os filmes grossos resultantes têm certas vantagens da polarização espontânea, baixa histerese e boa ligação com substratos. Atualmente, este método atraiu mais e mais atenção.

6. Método de Deposição Eletroforética
Deposição eletroforética (EPD) refere-se a dispersar o pó fino preparado com a mesma composição que o filme espesso na suspensão para formar uma suspensão com diferentes concentrações deCristal de placa piezoelétrica.. O valor do pH da suspensão é ajustado com uma solução de base ácida. A suspensão estável é obtida através de dispersão ultra-sônica e agitação magnética, e sob a pressão constante, as partículas de carregamento são movidas direccionalmente sob a ação do campo elétrico, obtendo-se assim um filme espesso com uma certa espessura. O filme espesso preparado por este método tem as vantagens de equipamentos simples, formação de filme rápido, forma ilimitada das partes chapeadas, espessura de filme uniforme e controlável, etc. O filme espesso resultante pode atingir dezenas de microns, e a composição é uniforme e densa .

Aplicação de materiais de filme fino piezoelétrico
Filmes piezoelétricos são amplamente utilizados devido ao seu excelente desempenho. Filmes de espessura piezoelétrico podem ser usados ​​para fabricar uma variedade de micro dispositivos, como micropumps, motores ultra-sônicos, ressonadores, sensores de filmes espessos piroelétricos, atuadores de filmes espessos, pickups micro-energia, etc.

1. hidrofone e sonar
O hidrofone de diafragma única da empresa elétrica geral com um filme piezoelétrico PVDF de 2,5 μm como um substrato, eles podem ser usados ​​em transdutores médicos e ndes, e podem ser usados ​​na faixa de caracterização e calibração de 0,5 ~ 50 Hz, devido ao longo Estabilidade a termo e repetibilidade desses dispositivos, essas características de hidrofones foram utilizadas para desenvolver um novo instrumento multi-elemento. Sistema de sonar de varredura subaquática é composto por 100 hidrofones de substrato de PVDF para dispositivos de segurança / resgate subaquática. O sistema usa o modo passivo com uma freqüência de operação de 1 a 1 000 Hz. Também pode ser operado no modo ativo em três freqüências diferentes. Pode ser detectado com este sistema. Pequenos submarinos até 3 km podem também detectar motores até 600 m, e o desvio do ângulo é inferior a 5 mm. O recente modelo de cálculo de hidrofona mostra que se o elemento PVDF é projetado corretamente na demonstração do sistema, o hidrofone pode detectar sinais acima de 10 dB.

2. Antiçoso
Transdutor ultra-sônico piezoelétricotem uma perspectiva muito ampla nas aplicações anti-incrustantes. Atualmente, o Instituto Nacional de Pesquisa e a Universidade de Mistrich, na França, realizaram pesquisas sobre a anti-incrustação de filmes piezoelétricos. Filme piezoelétrico foi provado ser mais eficaz para medir a vibração do polímero na casca. Portanto, pode ser usado para evitar a abordagem da maioria dos organismos marinhos que causarão poluição dos navios. Além disso, o Delft Scientific Research Institute na Holanda está ampliando as conclusões que obteve para estruturas de metal maiores, como as conchas de navios ou navios mercantes. Ao mesmo tempo, o mesmo princípio está sendo estudado sobre como produzir superfícies anticongelantes em aviões.

3. Medicina
Atualmente, as pessoas estão estudando ativamente a aplicação de PVD f na medicina. Em muitos países, muitos bebês morrem de SIDS ou outras síndromes a cada ano. Para reduzir a taxa de mortalidade súbita de bebês, pelo menos três empresas na Holanda, na Alemanha e nos Estados Unidos estão produzindo um monitor respiratório. Este monitor coloca um tapete com um filme piezoelétrico pvdf sob o corpo do bebê para monitorar continuamente a ligeira vibração causada pela respiração e batia cardíaca (especialmente à noite). Em um período de tempo, ele desencadeará um alarme, que pode impedir a morte da sufocação do bebê a tempo e efetivamente.

4. Eletrodos
Se a superfície externa do eletrodo estiver coberta com uma camada de polímero piezoelétrico PVDF, pode converter informações como vibração, impacto, pressão, estresse e tensão em sinais elétricos. Para este tipo de eletrodo, para a entrada quase-estática de baixa frequência para alta frequência, sua saída pode sempre manter suas características de frequência, e a saída do sinal elétrico é linearmente relacionada à pressão aplicada. No mesmo tempo, este eletrodo Também tem boa estabilidade de temperatura, adequada para vários ambientes de-40 ~ 70 ℃. O intervalo é geralmente de 0,25 a 25 p c / n. Ao enrolar a folha piezoelétrica estreita em um círculo, um eletrodo piezoelétrico sensível com um valor de 40 p c / n pode ser obtido.

5. Aviação e navegação
O \"Sistema de Inspeção Remota Automático Portátil \" Desenvolvido pela Sigma Research, abreviado como par é, é um dos primeiros dispositivos avançados a entrar na era da mercadoria. Este sistema é projetado especificamente para inspeção in situ de estruturas camadas ou compostas de área grande.

O elemento chave deSensor elétrico piezo.é um filme piezoelétrico de PVDF 200 × 200 mm de 200 mm, que contém 1024 transdutores. A flexibilidade deste filme é muito boa, e pode encaixar completamente a superfície curva com um raio de curvatura de 4. O dispositivo conectado com ele também possui um controlador de mão, sampler de dados e dispositivo de exibição. Este receptor tem uma relação de sinal para ruído total de 100 dB e uma frequência central de 2,5 MHz. Compósitos de epóxi-grafite em aviões ou estruturas grandes em navios podem ser usados ​​para testes convenientes. Para alumínio e aço, resultados satisfatórios já foram obtidos a este respeito. Para esta determinada aplicação de PVDF, verificou-se que um filme com polaridade biaxial é mais adequado do que uma polaridade uniaxial.

6. Monitoramento Estrutural
O filme piezoelétrico PVD F também tem certas aplicações no monitoramento estrutural. Um estudo sistemático sobre as características básicas da estrutura de monitoramento de filmes piezoelétricos PVDF foi realizada, e um teste de resposta dinâmica e estática da estrutura de monitoramento de filmes piezoelétricos PVDF foi feita. Ao mesmo tempo, a pesquisa preliminar sobre a carga de impacto da estrutura usando pvdf piezoelétrico também foi realizada. Os resultados mostram que o uso de filme piezoelétrico PVD F pode monitorar a carga de impacto na estrutura em tempo real e pode refletir o dano de impacto na estrutura no tempo. Como a aplicação de materiais de filme fino piezoelétrico é cada vez mais extensa, será bem desenvolvida no futuro. A tecnologia de fabricação de filme fino piezoelétrico também se desenvolverá para alta eficiência, baixo custo e alta qualidade. Como o método CVD tem melhor cobertura, ele pode ser depositado em buracos profundos, etapas, depressões ou outras formas tridimensionais complexas. Além disso, o método de deposição de vapor químico também pode controlar a proporção estoichiométrica do filme preparado em uma ampla gama, que é muito proeminente em comparação com outros métodos.
O custo e o custo operacional do equipamento de deposição de vapor químico são relativamente baixos, o que é adequado para produção em massa e produção contínua, e tem boa compatibilidade com outros procedimentos de processamento. Portanto, no futuro, o uso do método CVD para preparar filmes piezoelétricos será bem aplicado, e os filmes piezoelétricos serão melhor utilizados.