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壓電陶瓷又稱換能片,是近代電子技術領域中不可缺少的重要組成部分,壓電陶瓷在現代通訊、雷達、聲納、自動測量與控制、超聲換能、引燃引爆、超聲滅菌、超聲功率等方面均得到廣泛應用?,F在我國在壓電陶瓷材料及其應用領域的開發仍處于發展階段,此行業的發展將具有廣闊的前景。

1)大功率發射材料PZT8型壓電陶瓷

該壓電陶瓷材料具有良好壓電性,機械強度高、矯頑場高,強場介電損耗低。它主要用于超聲清洗、強力超聲鉆孔、超聲焊接、潔牙機探頭、美容儀探頭、超聲手術刀探頭、心血管治療儀探頭等。

2)高靈敏度接收材料PZT5型壓電陶瓷

該壓電陶瓷材料具有高機電耦合系數,適宜的介電常數、較高的靈敏度。它主要用于高靈敏度換能器、流量計換能器、液位計換能器、加速度計換能器、超聲檢測換能器等。

3)收發兩用材料PZT4型壓電陶瓷

該壓電陶瓷材料介于PZT8與PZT5之間,兼顧二者特點,具有較高的靈敏度,又具有較低介電損耗,對于發射功率不大而且可同時做接收用的收發兩用換能器,選用本材料最合適。目前用該壓電陶瓷材料生產的超聲霧化換能器已批量投產。

壓電陶瓷加工尺寸 PZT-4 PZT-5 PZT-8
壓電圓片 直徑(mm) 3 ~ 100 3 ~ 100 3 ~ 100
厚度(mm) 0.3 ~ 10 0.25 ~ 15 0.4 ~ 8
壓電圓環片 外徑(mm) 3 ~ 100 3 ~ 100 3 ~ 100
內徑(mm) ≥ 2 ≥ 2 ≥ 2
厚度(mm) 0.3 ~ 10 0.25 ~ 15 0.4 ~ 8
壓電圓管 外徑(mm) 3 ~ 108 3 ~ 108 3 ~ 105
內徑(mm) ≥ 2 ≥ 2 ≥ 2
厚度(mm) ≤ 50 ≤ 50 ≤ 50
壓電方片 長度(mm) ≤ 50 ≤ 50 ≤ 50
寬度(mm) ≥ 1 ≥ 1 ≥ 1
厚度(mm) 0.3 ~ 10 0.25 ~ 15 0.3 ~ 8

另外還可設計加工:單面凹或凸形的聚焦形晶片,切向振動模式的四棱柱壓電陶瓷、六棱柱壓電陶瓷、八棱柱壓電陶瓷等各種異型壓電陶瓷。

性能參數 符號 PZT-4W PZT-5L PZT-5NL PZT-5NM PZT-8C
機電耦合系數 Kp 0.60 0.68 0.62 0.65 0.52
K31 0.33 0.39 0.36 0.37 0.30
K33 0.68 0.73 0.70 0.71 0.60
K15 0.66 0.72 0.68 0.70 0.57
Kt 0.50 0.55 0.50 0.53 0.45
相對自由
介電常數
εTr3 1400 1700 2100 3800 1000
εTr1 1550 1730 2250 4100 1300
壓電常數
(10-12C/N)
D31 160 195 200 270 110
D33 350 450 500 550 220
D15 500 650 680 700 350
彈性柔順系數
(10-12m2/N)
SE11 12.6 17.6 16.7 18.2 11.1
SE33 15.8 19.2 21.5 23.6 14.9
機械品質因數 Qm 300 50 55 70 1000
頻率常數
(Hz.m)
2100 2000 2000 2000 2300
Nt 2000 2000 2000 2100 2100
體積密度
(G/CM3)
ρ 7.6 7.6 7.6 7.6 7.6
介電損耗 tgδ 0.005 0.02 0.02 0.02 0.003
居里溫度(℃) Tc 300 320 320 280 300

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