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氧化物陶瓷 - 压电陶瓷

用于压电应用的高性能材料

CeramTec已开发出特殊的高性能材料用于压电应用,因为压电陶瓷组件有时会暴露在高应力下,并且必须以最大的可靠性实现其功能。SONOX®和PZT材料具有不同的质量和应用选择,在传感器和换能器领域是优质效率和最大可靠性的代名词。

 

材料类别

压电陶瓷材料根据其化学成分进行分类,另一方面,根据具体的应用条件进行分类。除了典型的参数(见数据表),选择标准包括在高电气和机械负荷下的行为。以下的材料类别是有区别的。

 

功率传感器的材料

Sonox® P4, Sonox® P8, PZT401, PZT807

这些材料既能承受高电驱动电压,又能承受强烈的机械(压力)负荷,其特点是。

  • 低介电损耗
  • 渗透率在900和1400之间
  • 机械质量系数高,在500和2000之间
  • 高居里温度
  • 高胁迫性场强

这种类型的材料特别适合在20kHz到数MHz范围内的高性能超声波应用。

 

用于传感器应用的材料

SONOX® P5, SONOX® P502, SONOX® P504, SONOX® P508, PXT 503, PXT 5A1, PXT 5A4, PXT 5H1
  • 介于1000和2000之间的渗透率
  • 高压电活性(d33 ≥ 400 * 10-12 C/N)
  • 低机械质量系数(≤100)

传感器的应用主要是组合系统,其中压电陶瓷一方面作为超声波发射器,另一方面作为接收器使用。SONOX® P502和SONOX® P504是专门开发的材料,具有很高的热和时间稳定性。因此,它们非常适用于-40至+160摄氏度范围内的汽车应用。

 

特殊材料

  • SONOX® P1无铅(P1LF)

可根据要求提供其他特殊材料。

典型应用适合的材料

超声波清洗

声纳技术

SONOX® P4
PZT401
PZT5H1

传感器技术

材料测试

医学诊断和治疗

SONOX® P5
PZT5A1
PZT5A4
SONOX® P502
PZT503
SONOX® P504
SONOX® P508
超声波加工和连接
技术(焊接、钻孔)
SONOX® P8
PZT807

执行器

压电式发电机

SONOX® P505
SONOX® P53
PZT5A4

性能数据

 功率传感器    传感器的应用推进器应用
相对许可率 ε33 Τ/ε0  1,000 ­– 1,3951,500-3,4001,800 – 3,800
损耗系数 tan σ

     1.6x10-3

     3.0x10-3

12x10-3 –

20x10-3

15x10-3 –

16x10-3

耦合系数kP

 0.54 – 0.58

0.59 – 0.620.65
电荷常数 d33 10-12 C/N240 – 315390 – 620475 – 680
电压常数 g33 10-3 Vm/N500 – 1,20022.7 – 33.120.2 –28.5
质量 Qm500 – 1,20060 – 90 75 – 80