مقدمة من مكونات السيراميك الكهروضوئية

مكونات السيراميك الكهروضوئية هي نوع من أشباه الموصلات التي يمكنها تحويل الإجهاد الميكانيكي أو المرن إلى إمكانات كهربائية والعكس صحيح. تشترك مواد السيراميك الكهروضوئية في هذه التكنولوجيا في خصائص مماثلة ، بما في ذلك الهياكل البلورية التي تشبه البيمورف مع روابط تساهمية ومراكز أيونية. ستوفر هذه المقالة نظرة عامة على مبدأ العمل لمكثفات السيراميك الكهروضوئية وكيفية استخدامها.

مكون السيراميك الكهروضوئي

مبدأ العمل

تتصرف السيراميك الكهروضوئية على نحو مماثل إلى المكثف عن طريق تخزين الشحنة الكهربائية عند تعرضها للإجهاد الميكانيكي الخارجي أو الإجهاد ، مع الجهد الكبير المعتمد على حجم الضغط المطبق. يتكون المكثف السيراميك الكهروضوهي من لوحين رفيعين مفصولة بمسافة صغيرة. عند التعرض للإجهاد الميكانيكي ، تتشوه اللوحة السفلية ، بينما تصبح اللوحة العلوية أرق.

أنبوب السيراميك الكهروضوئي

نظرًا لأن السيراميك الكهروضوئي لها استقطاب وموصلية مرتبطة مباشرة بالإجهاد الميكانيكي التطبيقي ، فإن الشحنة المخزنة تتراكم في كل من اللوحتين بسبب انخفاض المسافة بينهما. سيكون جهد الخرج يتناسب مع الضغط الميكانيكي وفرق شحن اللوحة.

الغرض الرئيسي

توفر المكثفات السيراميك الكهروضوئية طريقة بسيطة وعالية الأداء لتوفير ناتج الجهد النبضي وتم تطبيقها بنجاح على مختلف التطبيقات. على سبيل المثال ، يتم استخدام المكثفات السيرامية الكهروضوئية كمشغلات في ميكروفونات الأنظمة الكهرومكانيكية الرقيقة المرنة (MEMS) ومشغلات مستشعرات الاهتزاز المستوية. تعتمد أجهزة MEMS هذه على لوحات أفلام رقيقة من السيراميك الكهروضوبية بالتزامن مع مواد حساسة للغاية لقياس التغيرات الصغيرة في التشوهات الميكانيكية.

عنصر أنبوب السيراميك الكهرحيب

أنها تلغي الحاجة إلى مفاتيح ميكانيكية أو أجزاء متحركة ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات مثل الدوائر المتكاملة وتحديد التردد الراديوي (RFID). تستخدم السيراميك الكهروضوئية أيضًا لقياس تواتر ومرحلة مصدر الاهتزاز المحلي. بالإضافة إلى ناتج الجهد النبضي البسيط ، يمكن أيضًا استخدام السيراميك الكهروضوئي لتوفير شكل موجة منحدر الجهد أو شكل موجة متغير باستمرار. هذا التباين الموجي مفيد بشكل خاص في تطبيقات التحكم في الحركة حيث يكون تباين الموجة ضروريًا للتحكم في اضطراب عزم الدوران الخارجي.

صيانة

مثل أي مكونات من السيراميك الأخرى ، يمكن أن تنكسر المكثفات الخزفية الكهروضائية عندما تتعرض لضغوط شديدة أو اهتزاز مفرط يتجاوز مستوى البقاء على قيد الحياة. عندما يحدث هذا ، لن ينتقل ضغط اللوحات بشكل صحيح إلى الإخراج الكهربائي. يمكن أن يكون ذلك بسبب توزيع الإجهاد غير الموحد داخل منطقة لوحة السيراميك الكهروضوئية أو تركيز الإجهاد المفرط بالقرب من حواف اللوحة. خبرة السيراميك الكهروضوئية أيضًا انخفضت الناتج الكهربائي عند تعرضه للإشعاع الكهرومغناطيسي ؛ لذلك ، يجب التعامل معها بعناية.

PIEZOELECTRIC CERAMIC PZT-4 المواد

تتمثل أساليب المناولة الأكثر شيوعًا في تجنب التعرض المباشر لإضاءة الأشعة فوق البنفسجية وتخزين الأجهزة في حالة محمية بشكل كبير. عند إجراء تجارب ، كن دائمًا على دراية بالأضرار الجسدية المحتملة التي قد تحدث. افحص السيراميك الكهروضوئي قبل الاستخدام ، ولا تخضع لهم لضغوط غير طبيعية متكررة ، أو تغيرات في درجة الحرارة ، أو الصدمات.

ما هي العوامل التي يجب أن أفكر فيها عند اختيار مكونات السيراميك الكهروضوئية؟

بسبب الخصائص الفريدة للسيراميك الكهروضوئي ، فإن اختيار المواد مهم للغاية. يجب أن يستند هذا القرار إلى 0i معايير التطبيق والأداء المدرجة أدناه. للتأكد من أن مكونات السيراميك الكهروضوئية التي تختارها ستلبي مواصفاتك ، فغالبًا ما يكون من الجيد استشارة خبير متخصص في تكنولوجيا كهروضوئية.

1) التكلفة : في حين أن جميع مكونات السيراميك باهظة الثمن ، فإن بعض الأنواع أكثر تكلفة من غيرها. السيراميك الكهروضوئية ، على سبيل المثال ، هي واحدة من أغلى المواد المتاحة اليوم. لكنها أيضًا أفضل استثمار طويل الأجل ، مع انخفاض معدلات الفشل ، طالما يتم استخدامها والتعامل معها بشكل صحيح.

2) درجة حرارة التشغيل : كما هو الحال مع المواد الأخرى ، تحد السيراميك الكهروضوئي في درجات الحرارة التي يمكن استخدامها. تحت درجة حرارة التشغيل ، يمكنك توقع تدهور في الأداء وعمر. ومع ذلك ، من المهم أن نلاحظ أن الضغط الجوي يمكن أن يسبب تغييرات كبيرة في أداء أي مكونات سيراميك بسبب التمدد الحراري ، وهو أمر غير مرغوب فيه للسيراميك الكهروضوئي.

3) الإجهاد : يمكن أن تتأثر مكونات السيراميك الكهروضوئية بمستويات عالية من الضغط ، مثل الصدمات القوية ، التي يمكن أن تسبب اهتزازات شديدة. يمكن أن يؤدي إخضاع عناصر السيراميك الكهروإجهادية إلى بيئات عالية الإجهاض أيضًا إلى التآكل الميكروكرات وتآكل الإجهاد. لتجنب كل هذه المشكلات ، يمكنك اختيار مادة ذات معاملات منخفضة للتوسع الحراري (CTE) والاستقرار الحراري العالي. سيضمن ذلك أن تظل microcracks صغيرة بما يكفي لمنع الانتشار ، مما يضمن عدم حدوث الفشل المبكر للمكونات.

خاتمة

كما ترون ، يمكن استخدام السيراميك الكهروضوئي في التطبيقات المختلفة. ومع ذلك ، نظرًا لأنها تتطلب معالجة خاصة لضمان الاستخدام السليم وطول العمر ، فإن اختيار المواد أمر بالغ الأهمية. للتأكد من أن مكونات السيراميك الكهروضوئية التي تختارها ستفي بمواصفاتك ، يوصى بالتشاور مع خبير متخصص في هذا المجال.

معلومات عنا

Weifang Jude Electronic Co. Ltd هي الشركة المصنعة ومورد للسيراميك الكهروضوئي عالي الجودة للعديد من الوظائف الكهربائية. كمورد المواد Piezo ، نحن نقدم مكونات كهروضوئية ، وأجهزة استشعار السيراميك الكهروضوئية ، وبيزو بالموجات فوق الصوتية ، ومنتجات بيزو الأخرى.

ويفانج جود

تضمن مرافق التصنيع الممتازة والقوة الفنية الوفيرة أن تكون المنتجات ذات جودة عالية. تم استخدام أنواع كثيرة من المنتجات الكهروإجهادية ومحولات الطاقة التي تنتجها الشركة على نطاق واسع في مكونات التردد العالي ، واللحام بالموجات فوق الصوتية القوية ، والغسل ، واللكم ، والكشف عن خطأ الموجات فوق الصوتية الحساسة.

وتشمل التطبيقات الأخرى قياس الطول ، وقياس البئر الزيت ، وأعداد التدفق والصوت تحت الماء ، والسونار ، وما إلى ذلك. تم بناء سمعة جيدة على جودة وموثوقية وتماسك المنتجات.

إذا كنت تبحث عن مورد Piezo Ceramic موثوق به ، فنحن على استعداد لتزويدك بمنتجات عالية الجودة وخدمة ممتازة ، إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المساعدة ، فيرجى الاتصال بنا ، وسنكون سعداء بمساعدتك.