पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक और पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव की विशेषताएं
चीनी मिट्टी की चीज़ें जिनमें"पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव" अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर पर पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक कहा जाता है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक आमतौर पर सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान कई ऑक्सीकरण यौगिकों या कार्बोनिक एसिड यौगिकों के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाओं से बनते हैं। निर्माण प्रक्रिया साधारण इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक के समान है।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक अपनी उच्च शारीरिक शक्ति, रासायनिक जड़ता और अपेक्षाकृत सस्ते निर्माण लागत के कारण अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर बनाने के लिए पसंदीदा विकल्प हैं। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का उपयोग अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर, सिरेमिक कैपेसिटर, सेंसर और एक्ट्यूएटर जैसी वस्तुओं को बनाने के लिए किया जा सकता है।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के लक्षण
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक मानव निर्मित पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री हैं। पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री ऐसी सामग्री है जो यांत्रिक तनाव के कारण बिजली उत्पन्न कर सकती है। जब एक वोल्टेज लगाया जाता है, तो पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री विकृत हो जाती है। पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और काम करने के लिए सभी पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री गैर-प्रवाहकीय हैं।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक लागू यांत्रिक तनाव के अनुरूप वोल्टेज उत्पन्न करते हैं। आमतौर पर दबाव, त्वरण और कोणीय वेग का पता लगाने के लिए ऊर्जा हार्वेस्टर, गैस इग्नाइटर और सेंसर के रूप में उपयोग किया जाता है।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक लागू वोल्टेज के अनुरूप विस्थापन उत्पन्न करते हैं। यह आमतौर पर पीजोइलेक्ट्रिक इंजेक्टर, नैनो-पोजिशनिंग और एंटी-वाइब्रेशन सिस्टम जैसे रैखिक एक्ट्यूएटर अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक और हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स की तुलना में, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में तेज प्रतिक्रिया, उच्च दबाव और सटीक संचालन अनुनाद के फायदे हैं।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में आकार और आकार के संदर्भ में प्राकृतिक कंपन होते हैं। जब एक निश्चित आवृत्ति (जिसे गुंजयमान आवृत्ति कहा जाता है) के साथ एक विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है, तो पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक एक बड़े आयाम के साथ कंपन करेगा, इस प्रकार अधिकतम धारा दिखाएगा। इस सुविधा का उपयोग अल्ट्रासोनिक वाइब्रेटर, जैसे वाशिंग मशीन, ह्यूमिडिफायर, सोनार, इलेक्ट्रिकल सिग्नल फिल्टर और अल्ट्रासोनिक मोटर्स में किया जाता है।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक बनाने के लिए बेरियम टाइटेनेट, लेड जिरकोनेट टाइटेनेट और लिथियम नाइओबेट जैसी सामग्री मुख्य कच्चे माल हैं। वे कुछ सिंथेटिक सामग्री हैं और अधिकांश प्राकृतिक सामग्रियों की तुलना में अधिक बिजली उत्पादन क्षमता साबित हुई है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक बनाने के लिए लेड जिरकोनेट टाइटेनेट (PZT) सबसे आम कच्चा माल है। इसे दो रासायनिक तत्वों (उच्च तापमान पर), सीसा और जिरकोनियम से बनाया और उत्पादित किया जाता है।
ट्रांसड्यूसर के लिए पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक शीट
PZT सिरेमिक में अन्य पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक की तुलना में उच्च संवेदनशीलता और उच्च कार्य तापमान होता है। PZT की विशिष्ट विशेषता इसकी बड़ी पीजोइलेक्ट्रिसिटी है। PZT में एक पेरोसाइट-प्रकार की क्रिस्टल संरचना है, जो बड़ी पीजोइलेक्ट्रिकिटी को साकार करने के लिए उपयुक्त है। इसके अलावा, घटक अनुकूलन के माध्यम से कार्यों को बढ़ाया जा सकता है।
पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव
अनियमित क्रिस्टल पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री के रूप में एक साथ इकट्ठा होते हैं। इन क्रिस्टल की संरचना सममित नहीं है, लेकिन वे अभी भी विद्युत रूप से तटस्थ संतुलन में मौजूद हैं। हालांकि, इन पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल पर एक बार यांत्रिक दबाव लागू होने के बाद, उनकी संरचना विकृत हो जाएगी और परमाणुओं को क्रिस्टल बनाने के लिए धक्का दिया जाएगा जो वर्तमान का संचालन कर सकते हैं। यदि आप एक ही पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल का उपयोग करते हैं और उस पर विद्युत प्रवाह लागू करते हैं, तो क्रिस्टल का विस्तार और अनुबंध होगा, जिससे विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकेगा।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री हैं और इसमें जीजी quot;पीजोइलेक्ट्रिक इफेक्ट जीजी quot; पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री आमतौर पर होती है। पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव क्रिस्टल सामग्री में यांत्रिक अवस्था और विद्युत अवस्था के बीच रैखिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंटरैक्शन के कारण होता है। पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव को प्रत्यक्ष पीजोइलेक्ट्रिक और रिवर्स पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव में विभाजित किया गया है। पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव प्रतिवर्ती है। जब एक छोटा बाहरी बल इस पर कार्य करता है, तो यह यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदल सकता है। एक बार पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक शीट समूहों के बीच एक एसी वोल्टेज लागू होने के बाद, विद्युत ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा में उलटी हो जाएगी।
प्रत्यक्ष पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव
प्रत्यक्ष पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव सामग्री पर प्रत्यक्ष तनाव के कारण होता है। यह तब होता है जब दो धातु प्लेटों का उपयोग आमतौर पर पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री (जैसे क्रिस्टल या सिरेमिक) के एक टुकड़े पर दबाव डालने के लिए किया जाता है। बस पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल को दो धातु प्लेटों के बीच रखकर, इस समय, सामग्री सही संतुलन में है और वर्तमान का संचालन नहीं करती है। एक बार जब धातु की प्लेट सामग्री पर यांत्रिक दबाव लागू करती है, जब क्रिस्टल दबाव या अन्य तनावों से परेशान होता है, तो चार्ज असंतुलन एक अंतर पैदा करेगा। क्रिस्टल की सतह के विपरीत पक्षों पर अत्यधिक ऋणात्मक और धनात्मक आवेश दिखाई देते हैं। धातु की प्लेट इन आवेशों को एकत्र करती है, जिनका उपयोग वोल्टेज उत्पन्न करने और सर्किट के माध्यम से करंट भेजने के लिए किया जा सकता है। यह प्रक्रिया एक प्रत्यक्ष पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव है।
रिवर्स पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव
दो धातु प्लेटों के बीच एक पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल रखा गया है, और क्रिस्टल की संरचना बिना किसी बदलाव के पूर्ण संतुलन में है। एक बार जब विद्युत ऊर्जा क्रिस्टल पर लागू हो जाती है, तो क्रिस्टल की संरचना सिकुड़ जाती है और विस्तारित हो जाती है। जैसे ही क्रिस्टल संरचना का विस्तार और संकुचन होता है, यह प्राप्त विद्युत ऊर्जा को परिवर्तित करता है और ध्वनि तरंगों के रूप में यांत्रिक ऊर्जा को मुक्त करता है। वर्तमान सामग्री में परमाणुओं को आगे और पीछे कंपन करने के लिए मजबूर करता है। इस प्रक्रिया को व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है। रिवर्स पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव उन उपकरणों को विकसित करने में मदद करता है जो ध्वनि तरंगें उत्पन्न करते हैं, जैसे स्पीकर और बजर।
अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के मुख्य तत्व के रूप में, PZT-8 के पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में एक उच्च गुणवत्ता कारक Qm, एक उच्च सुरक्षित कार्य तापमान (क्यूरी तापमान) और एक कम ढांकता हुआ नुकसान (tanδ) होता है। यह इसकी उच्च विद्युत यांत्रिक रूपांतरण दक्षता और स्थिरता की गारंटी भी देता है।
