पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के औद्योगिक अनुप्रयोग
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक नए उच्च तकनीक अकार्बनिक गैर-धातु कार्यात्मक सामग्री हैं। सामग्री और प्रक्रियाओं के निरंतर गहन अनुसंधान और सुधार के साथ, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग अधिक से अधिक व्यापक होता जा रहा है। सेंसर, एक्चुएटर, ट्रांसड्यूसर, गैर-विनाशकारी परीक्षण और संचार प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में यांत्रिक, विद्युत, ध्वनि, प्रकाश और गर्मी संवेदनशील सामग्री के रूप में पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। उच्च तकनीक के विकास के साथ, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का अनुप्रयोग व्यापक और व्यापक हो जाएगा।
उत्पाद के प्रदर्शन को निर्धारित करने में आधार सामग्री एक महत्वपूर्ण कारक है। वर्तमान में, उच्च तापमान प्रतिरोध, उच्च दबाव प्रतिरोध, उच्च संवेदनशीलता और कम नुकसान के साथ पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री वैश्विक उद्योग के मान्यता प्राप्त अनुसंधान और विकास दिशाएं हैं। हालांकि सीसा रहित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री पर कई शोध हैं, लेकिन वे अभी तक व्यावहारिक स्तर तक नहीं पहुंचे हैं। स्तर, और अल्पावधि में मौजूदा सीसा युक्त पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक को प्रतिस्थापित नहीं कर सकता है।
मोबाइल इंटरनेट के युग के आगमन और छोटे और अति पतली टर्मिनल उपकरणों की मांग के उद्भव, उच्च विश्वसनीयता और कम बिजली की खपत ने पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक उत्पादों के अनुप्रयोग और विकास के लिए एक अच्छा अवसर प्रदान किया है। विशेष रूप से टुकड़े टुकड़े किए गए उत्पादों को पीजोइलेक्ट्रिक रिसीवर, स्पीकर स्पीकर, मोबाइल फोन बैक शेल साउंड सिस्टम, स्क्रीन वाइब्रेशन साउंड सिस्टम, एमईएमएस माइक्रोफोन, पीजोइलेक्ट्रिक हाई-फ्रीक्वेंसी मुआवजा ट्रांसड्यूसर आदि में बनाया जा सकता है। पारंपरिक उत्पाद मोबाइल संचार टर्मिनलों के लिए सबसे अच्छा विकल्प हैं। पतले उत्पाद भविष्य की प्रवृत्ति हैं।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक उपकरण न केवल औद्योगिक और नागरिक उत्पादों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, बल्कि सेना में बड़ी संख्या में अनुप्रयोग भी होते हैं। उदाहरण के लिए, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक को पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर में बनाया जाता है, जिसका उपयोग परमाणु पनडुब्बियों के लिए उज्ज्वल "आंखों" की एक जोड़ी के रूप में किया जा सकता है, जो आसानी से पानी के नीचे नेविगेशन, संचार, दुश्मन जहाजों की टोही और दुश्मन की खानों की सफाई कर सकता है। पीजोइलेक्ट्रिक फ़्यूज़ कवच-भेदी बमों और अन्य घातक हथियारों को सटीक रूप से प्रज्वलित और विस्फोट कर सकते हैं; पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रो-डिस्प्लेसमेंट एक्ट्यूएटर्स सटीक पोजिशनिंग सिस्टम में एक अनिवार्य प्रमुख घटक हैं; पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक से बने पीजोइलेक्ट्रिक जाइरोस्कोप एयरोस्पेस में अपरिहार्य हैं। लापता "हेल्समैन" और इसी तरह।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का उपयोग अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है। कुछ मुख्य एप्लिकेशन नीचे सूचीबद्ध हैं:
(1) विद्युत ध्वनिक ट्रांसड्यूसर
इलेक्ट्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर मुख्य रूप से विभिन्न अलार्म, हड्डी चालन माइक्रोफोन, रिसीवर, पीजोइलेक्ट्रिक स्पीकर आदि में उपयोग किए जाते हैं।
अलार्म का उपयोग सभी प्रकार के घरेलू उपकरण अलार्म, धूम्रपान अलार्म, कार बर्गलर अलार्म, अग्नि सुरक्षा, व्यक्तिगत सुरक्षा अलार्म इत्यादि के लिए किया जा सकता है। हड्डी चालन माइक्रोफोन कान की हड्डियों के कंपन के आवाज संकेत को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है, ताकि ध्वनि संकेत को विद्युत संकेत में बदलने के लिए। एंटी-नॉइज़ ट्रांसमीटर की एक नई पीढ़ी प्राप्त करने के लिए प्रेषित होती है, ऐसे ब्लूटूथ हेडसेट वर्तमान में जापान में उपलब्ध हैं; पीजोइलेक्ट्रिक रिसीवर और स्पीकर में अल्ट्रा-थिन और कम बिजली की खपत की विशेषताएं होती हैं।
सामान्य अलार्म में उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर ने अभी तक उत्पादों को प्रतिस्थापित नहीं किया है, और अभी भी एक बड़ा बाजार है, जबकि विशेष वातावरण में उच्च-ध्वनि दबाव अलार्म में अलार्म में बड़ी वृद्धि होगी; बिजली की खपत के विकास के साथ, पीजोइलेक्ट्रिक रिसीवर और स्पीकर पोर्टेबल टर्मिनलों के लिए सबसे अच्छे विकल्प बन जाएंगे, और बाजार की अच्छी संभावनाएं होंगी।
(2) अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर
अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर अल्ट्रासोनिक मोटर्स, अल्ट्रासोनिक परमाणुकरण, सोनार, अल्ट्रासोनिक सफाई, अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग, अल्ट्रासोनिक सौंदर्य, अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण, अल्ट्रासोनिक प्रजनन, टेलीमेट्री और रिमोट कंट्रोल, ट्रैफिक मॉनिटरिंग, रेंजिंग, रिसाव का पता लगाने, प्रवाह और गर्मी का पता लगाने, रोबोटिक इमेजिंग सूचना संग्रह के लिए उपयुक्त हैं। , आदि।
वर्तमान में अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के लिए कोई वैकल्पिक उत्पाद नहीं हैं, और इसका अनुप्रयोग बाजार लगातार विकसित हो रहा है। विशेष रूप से, उत्तरी ताप पैमाइश और चार्जिंग को लागू करेगा, इसलिए ताप संवेदक का एक बड़ा बाजार होगा।
(3) पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर
नौसैनिक लड़ाइयों में, सबसे मुश्किल काम पनडुब्बियों का होता है, जो लंबे समय तक समुद्र में डूबी रह सकती हैं और अनजाने में बंदरगाहों और जहाजों पर हमला कर सकती हैं, जिससे दुश्मन को बहुत सिरदर्द होता है। दुश्मन की पनडुब्बियों का पता कैसे लगाएं? आप अपनी आंखों पर भरोसा नहीं कर सकते, न ही आप रडार का उपयोग कर सकते हैं, क्योंकि विद्युत चुम्बकीय तरंगें समुद्र के पानी में तेजी से क्षीण हो जाएंगी और संकेतों को प्रभावी ढंग से प्रेषित नहीं कर सकतीं। पनडुब्बियों का पता लगाना सोनार-पानी के नीचे के कानों पर निर्भर करता है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सोनार बनाने की सामग्री है। यह अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्सर्जन करता है, जो पनडुब्बियों का सामना करते समय वापस परावर्तित हो जाती हैं। प्राप्त होने और संसाधित होने के बाद, दुश्मन की पनडुब्बियों के दिगंश और दूरी को मापा जा सकता है। यह राष्ट्रीय रक्षा प्रौद्योगिकी का एक अनिवार्य अनुप्रयोग है, और इसका विकास संचारण शक्ति को बढ़ाने और प्राप्त करने की संवेदनशीलता में सुधार करने में निहित है, ताकि पता लगाने की दूरी को पूरी तरह से सुधारा जा सके।
(4) पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेशन डैम्पिंग सिस्टम
पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेशन रिडक्शन सिस्टम को पैसिव वाइब्रेशन रिडक्शन और एक्टिव वाइब्रेशन रिडक्शन में विभाजित किया जा सकता है। निष्क्रिय कंपन में कमी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक की सतह पर प्रतिरोध फिल्म की एक परत तैयार करना है, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक कंपन या शोर को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, वर्तमान को प्रतिरोध फिल्म के माध्यम से गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, और गर्मी कंडक्टर के माध्यम से गर्मी ऊर्जा का निर्यात किया जाता है कंपन में कमी और शोर में कमी की भूमिका निभाएं; सक्रिय कंपन कमी कंपन-कम होने वाली वस्तु पर पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक को मिश्रित करना है, इसके कंपन तरंग को एक संबंधित वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित करना, और चरण समायोजन के माध्यम से रिवर्स कंपन करना और ट्रांसड्यूसर को कंपन तत्व से जोड़ना, जिससे प्राप्त करने के लिए कंपन को दबाना कंपन में कमी का उद्देश्य। वर्तमान में इस प्रकार के कई अनुप्रयोग नहीं हैं, और उनमें से अधिकांश अभी भी प्रायोगिक चरण में हैं, जैसे कंप्यूटर शोर में कमी और कुछ सैन्य उपकरणों आदि के लिए आवश्यक कंपन कम करने की प्रणाली, और बाजार की अच्छी संभावनाएं होंगी।
(5) पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक एक्ट्यूएटिंग तत्वों को मोनोलिथिक लेटरल एक्सपेंशन टाइप, बेंडिंग टाइप, थिक लैमिनेटेड टाइप, लेटरल लैमिनेटेड टाइप, ट्यूब टाइप, सिंबल टाइप आदि में विभाजित किया गया है। इनका व्यापक रूप से एयरोस्पेस, कॉमन रेल इंजेक्टर, हाई-स्पीड इंटेलिजेंट वॉल्व, नैनोमीटर पोजिशनिंग में उपयोग किया जाता है। , माइक्रोमशीनिंग, लेजर जाइरो माइक्रो-डिस्प्लेसमेंट मुआवजा प्रणाली, विकृत दर्पण का विरूपण नियंत्रण, हार्ड डिस्क ड्राइव (मैग्नेटिक हेड पोजिशनिंग), ऑप्टिकल इंस्ट्रूमेंट (ऑप्टिकल एक्सिस एडजस्टमेंट, फोकस एडजस्टमेंट), पीजोइलेक्ट्रिक पंप, बुनाई जेकक्वार्ड सिस्टम, ब्लाइंड रीडर, आदि। पीजोइलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स तकनीकी रूप से कठिन हैं, और वर्तमान में दुनिया की कुछ ही कंपनियां उन्हें कर सकती हैं। चीन की धीमी शुरुआत है। वर्तमान में, कंप्यूटर जेकक्वार्ड बुनाई मशीनों ने बड़ी मात्रा में पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स लगाए हैं। , पेंटे इलेक्ट्रिक सेरामिक्स उन निर्माताओं में से एक बन गया है जो पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स की एक पूरी श्रृंखला का निर्माण कर सकता है, और घरेलू अनुप्रयोग धीरे-धीरे आकार ले रहे हैं, और इससे भविष्य में एक बड़ा बाजार बनने की उम्मीद है।
(6) पीजोइलेक्ट्रिक ऊर्जा संचयन
पीजोइलेक्ट्रिक कंबल (जापान ने सबवे संकेतों को बिजली देने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक कंबल का इस्तेमाल किया है), पीजोइलेक्ट्रिक जूते (चलते समय बिजली पैदा करने के लिए जूतों के तलवों पर पीजोइलेक्ट्रिक ऊर्जा संग्रह उपकरण रखें, जिसका उपयोग बैटरी चार्जिंग और शू बॉडी हीटिंग आदि के लिए किया जा सकता है), स्नायु शक्ति उत्पादन (शरीर में प्रत्यारोपित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए बिजली की आपूर्ति), हाइब्रिड और पूर्ण इलेक्ट्रिक वाहन कंपन ऊर्जा संचयन (जो न केवल कंपन में कमी के प्रभाव में सुधार कर सकता है, बल्कि बैटरी में एकत्रित विद्युत ऊर्जा को खिलाकर ऊर्जा की बचत को भी लम्बा खींच सकता है) , समुद्र की लहर बिजली उत्पादन, आदि। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ऊर्जा हारवेस्टर का उपयोग बायोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एक स्थायी शक्ति स्रोत के रूप में किया जाता है। इस परियोजना की सूचना दी गई है, और घरेलू अनुसंधान संस्थानों ने इसका अध्ययन करना शुरू कर दिया है, जो प्रत्यारोपित विद्युत उपकरणों वाले रोगियों को बैटरी बदलने के दर्द से बचाएगा; ऑटोमोबाइल कंपन ऊर्जा की वसूली भी है यह सभी इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड वाहनों का एक अनिवार्य हिस्सा बन जाएगा; मेरे देश में एक लंबी तटरेखा है, और तरंग ऊर्जा उत्पादन भी सबसे स्वच्छ और कम लागत वाला नया ऊर्जा स्रोत बन जाएगा।
(7) पीजोइलेक्ट्रिक फ्रीक्वेंसी डिवाइस
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के गुंजयमान गुणों से बने गुंजयमान यंत्र, फिल्टर, जाल आदि का उपयोग आवृत्ति संकेतों के उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए किया जाता है। आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले फ्रीक्वेंसी प्रोसेसिंग डिवाइस जैसे फिल्टर तेजी से घट रहे हैं, इसलिए इसका बाजार तेजी से सिकुड़ रहा है।
(8) पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसफॉर्मर
Piezoelectric ट्रांसफार्मर मुख्य रूप से छोटे वर्तमान, उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति के लिए उपयोग किए जाते हैं। मूल अनुसंधान और विकास का मुख्य अनुप्रयोग उद्देश्य नोटबुक कंप्यूटर जैसे लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले की बैकलाइट बिजली आपूर्ति थी, लेकिन अब उनमें से अधिकांश ने एलईडी बैकलाइट का उपयोग किया है और अब उच्च-वोल्टेज और कम-वर्तमान बिजली आपूर्ति की आवश्यकता नहीं है, इसलिए अब केवल कुछ छोटे इलेक्ट्रिक बैटन और नकारात्मक आयन जनरेटर का उपयोग किया जाता है। बड़े आवेदन बाजार।
(9) पीजोइलेक्ट्रिक विस्फोट प्रज्वलन तत्व
एंटी-टैंक गन द्वारा प्रज्वलित कवच-भेदी प्रक्षेप्य टैंक के संपर्क में आने पर टैंक को चकनाचूर करते हुए तुरंत फट जाएगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि वारहेड पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक से लैस है, जो तात्कालिक उच्च वोल्टेज में टकराने पर मजबूत यांत्रिक बल को परिवर्तित कर सकता है, और विस्फोटक विस्फोट करने के लिए एक चिंगारी को विस्फोट कर सकता है। अब गैस स्टोव और लाइटर भी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक से बने होते हैं। जब तक आप अपनी उंगली से इग्निशन बटन दबाते हैं, लाइटर पर पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक उच्च वोल्टेज उत्पन्न कर सकता है, बिजली की चिंगारी बना सकता है और गैस को प्रज्वलित कर सकता है, और लंबे समय तक इस्तेमाल किया जा सकता है। इसलिए, पीजोइलेक्ट्रिक लाइटर न केवल उपयोग में आसान, सुरक्षित और विश्वसनीय हैं, बल्कि लंबे समय तक चलते हैं। उदाहरण के लिए, लेड टाइटेनेट पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक से बने लाइटर का 1 मिलियन से अधिक बार उपयोग किया जा सकता है। वर्तमान में, प्रज्वलन घटकों के विस्फोट के लिए कोई बेहतर वैकल्पिक उत्पाद नहीं है, और आवेदन बाजार लगातार बढ़ रहा है।
