Каковы преимущества использования пьезоэлектрического составного материала по сравнению с традиционным?

Что такое пьезоэлектрические композитные материалы?

Пьезоэлектрические композитные материалы представляют собой усовершенствованные материалы, которые сочетают в себе пьезоэлектрическую керамику с полимерами или эпоксиями. Эти композиты предназначены для использования пьезоэлектрических свойств керамики, получая выгоду от гибкости и обработки полимеров. Комбинация приводит к материалам с неожиданным свойствами, которые можно скорректировать для удовлетворения конкретных потребностей применения.

Пьезоэлектрический композитный материал

Композиция и структура

• Активный материал: Как правило, это пьезоэлектрическая керамика, которая обеспечивает пьезоэлектрический эффект, который является способностью преобразовать механическое напряжение в электрическую энергию и наоборот.

• Пассивный материал: обычно это полимер или эпоксидная смола, которая обеспечивает структурную поддержку и гибкость. Пассивный материал также может влиять на механические и тепловые свойства композита.

Подключение

Концепция связности имеет решающее значение в пьезоэлектрических композитах. Он описывает размерную непрерывность активных и пассивных фаз в композите. Общие схемы связности включают:

• 1-3 Подключение: пьезоэлектрический материал непрерывный в одном измерении, в то время как полимер непрерывно в трех измерениях. Эта конфигурация часто используется, потому что она обеспечивает эффективную передачу напряжения и электрическую связь.

• 2-2 и 0-3 Connectivities: эти конфигурации представляют различные меры и взаимодействия между пьезоэлектрическими и полимерными фазами, что влияет на общие свойства композита.

Приложения

Пьезоэлектрические композиты используются в различных приложениях, где стандартная пьезоэлектрическая керамика может не подходить. К ним относятся датчики, приводы и устройства для сбора энергии, где способность адаптировать свойства материала полезна. Гибкость и настраиваемость этих материалов делают их идеальными для инновационных применений в таких областях, как медицинские устройства, аэрокосмическая и потребительская электроника.

Каковы преимущества использования пьезоэлектрических композитов?

Пьезоэлектрические композиты предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционной пьезоэлектрической керамикой, что делает их подходящими для ряда применений, особенно в таких областях, как медицинская визуализация и подводная акустика. Вот некоторые ключевые преимущества:

Улучшенное сопоставление акустического импедианса: пьезоэлектрические композиты имеют более низкий акустический импеданс по сравнению с традиционной керамикой, что позволяет лучше соответствовать биологическим тканям и воде. Эта характеристика имеет решающее значение для таких приложений, как медицинское ультразвуковое исследование и сонар, где необходим эффективная передача энергии.

Улучшенная электромеханическая связь: композиты могут достигать более высоких коэффициентов электромеханической связи, чем только керамика. Это означает, что они могут более эффективно преобразовать электрическую энергию в механическую энергию (и наоборот) более эффективно, что полезно для датчиков и приводов.

Гибкость и настраиваемость: комбинируя керамику с полимерами, пьезоэлектрические композиты получают гибкость, позволяя их формировать и адаптироваться к различным формам и поверхностям. Эта гибкость особенно полезна в медицинских приложениях, где устройства должны соответствовать сложным анатомическим структурам.

Более широкий диапазон диэлектрических свойств: композиты предлагают широкий спектр диэлектрических константов и более низких диэлектрических потерь по сравнению с керамикой, повышая их производительность в электронных приложениях.

Вес и эффективность: более легкая плотность пьезоэлектрических композитов по сравнению с монолитной керамикой делает их выгодными для применений, где вес - это беспокойство, например, в беспилотных подводных транспортных средствах. Это снижение веса может улучшить перемещение и энергоэффективность.

Эти преимущества делают пьезоэлектрические композиты универсальным выбором для применений, требующих индивидуальных свойств материала, эффективного преобразования энергии и адаптивности к различным средам и поверхностям.

Существуют ли какие -либо конкретные отрасли промышленности предпочтительными пьезоэлектрическими композитами?

Пьезоэлектрические композиты предпочтительнее традиционной керамики в нескольких конкретных отраслях из -за их уникальных свойств и преимуществ:

Медицинская отрасль: в медицинской визуализации, особенно в ультразвуковом применении, пьезоэлектрические композиты предпочитают из -за их более низкого акустического сопротивления, что лучше соответствует ткани человека. Это приводит к более эффективному переносу энергии и улучшению качества визуализации.

Aerospace: Гибкость и легкая природа пьезоэлектрических композитов делают их пригодными для аэрокосмических применений, где снижение веса имеет решающее значение для производительности и эффективности. Их способность соответствовать сложным поверхностям также является преимуществом в этой отрасли.

Потребительская электроника: адаптивность и настраиваемые свойства пьезоэлектрических композитов делают их идеальными для использования в потребительской электронике, где они могут быть интегрированы в устройства в качестве датчиков или приводов.

Сбор энергии: пьезоэлектрические композиты используются в устройствах сбора энергии из -за их способности эффективно преобразовать механическую энергию в электрическую энергию. Их гибкость и механическая устойчивость позволяют их использовать в различных формах, таких как тонкие пленки и текстиль, улучшая их применение в носимых технологиях и другой расширенной электронике.

Подводная акустика. Подобно медицинской визуализации, более низкий акустический импеданс пьезоэлектрических композитов полезен в подводных акустических применениях, таких как Sonar, где эффективная передача звука имеет важное значение.

Эти отрасли выигрывают от адаптированных свойств пьезоэлектрических композитов, которые обеспечивают преимущества с точки зрения гибкости, акустического сопоставления и эффективности преобразования энергии по сравнению с традиционной пьезоэлектрической керамикой.

О нас

Weifang Jude-это профессиональный производитель пьезоэлектрических композитных материалов, посвященный обеспечению высокопроизводительных решений пьезоэлектрического материала. Компания имеет большой опыт работы в исследованиях и разработках, производстве и продажах пьезоэлектрических композитных материалов для удовлетворения потребностей различных промышленных применений.

Вайфанг Джуд

Благодаря передовой технологии производства и строгого контроля качества, Weifang Jude гарантирует, что ее продукты всегда находятся на ведущем отрасли с точки зрения надежности и производительности. Наши продукты широко используются в датчиках, приводах, акустическом волновом оборудовании и других областях, предоставляя клиентам инновационные и эффективные решения.