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Plaque en céramique piézoélectriqueest un traitement de polarisation de matériaux polycristallins obtenus par mélange d'oxydes (oxyde de zirconium, oxyde de plomb, oxyde de titane, etc.) avec frittage à haute température et réaction à l'état solide, terme général désignant les céramiques ferroélectriques à effet piézoélectrique,Plaque en céramique piézoélectriqueOutre la piézoélectricité, elle possède également des propriétés diélectriques, d'élasticité, etc. Grâce aux recherches et aux améliorations continues des technologies des matériaux, ainsi qu'au développement rapide de l'électronique, de l'informatique, de l'aérospatiale et d'autres domaines de haute technologie, le développement des technologies de production et d'application de ces matériaux est en plein essor.Plaques en céramique piézoélectriqueest devenu un point chaud.

1. L'histoire des plaques en céramique piézoélectrique.

(1) En 1880,CurieLes deux frères ont découvert l'effet piézoélectrique de la tourmaline, ce qui a marqué le début de l'histoire de la piézoélectricité.

(2) En 1894,VoigtIl a été démontré qu'il était possible de produire des effets piézoélectriques sur des cristaux présentant vingt groupes ponctuels en centres asymétriques. Le quartz, cristal piézoélectrique représentatif, a déjà trouvé des applications. Durant la Première Guerre mondiale, son successeur, Langevin, fut le premier à utiliser l'effet piézoélectrique du quartz pour créer un détecteur ultrasonique sous-marin destiné à la détection des sous-marins, ouvrant ainsi la voie aux applications de la piézoélectricité.

(3) Le développement des matériaux piézoélectriques et leurs applications sont attribués à la découverte deBaTiO3Durant la Seconde Guerre mondiale, des céramiques ont fait l'objet de recherches. En 1947, Roberts a appliqué une haute tension à des céramiques de BaTiO3 pour les polariser et a ainsi obtenu la tension caractéristique des céramiques piézoélectriques. Par la suite, le Japon a activement développé et utilisé des plaques de céramique piézoélectrique de BaTiO3 pour fabriquer des transducteurs ultrasoniques, des transducteurs haute fréquence, des transducteurs de pression, des filtres, des résonateurs et d'autres dispositifs piézoélectriques. Ces recherches se sont poursuivies jusqu'au milieu des années 1950.

(4) Depuis la fin des années 1980, des matériaux céramiques pour les céramiques ferroélectriques ont été développés. Ainsi, des matériaux monocristallins pour les ferroélectriques ont été mis au point avec succès, jetant les bases de l'imagerie ultrasonore tridimensionnelle. Actuellement, de nouvelles avancées sont réalisées dans l'application des nanotechnologies à la préparation de matériaux piézoélectriques.

(5) Actuellement, le monde développe des plaques céramiques piézoélectriques sans plomb pour protéger l’environnement et promouvoir la santé.

2. Caractéristiques des plaques en céramique piézoélectrique.

(1) Diélectrique.

Les propriétés diélectriques des plaques de céramique piézoélectriques reflètent le degré de réponse du matériau céramique aux champs électriques externes.

(2) Élasticité.

Le coefficient d'élasticité d'une plaque de céramique piézoélectrique est un paramètre qui reflète la relation entre la déformation de la céramique et la force appliquée.

(3) Piézoélectricité.

La principale caractéristique d'une plaque en céramique piézoélectrique est la piézoélectricité, qui comprend la piézoélectricité positive et la piézoélectricité inverse. La piézoélectricité positive désigne le déplacement relatif des centres de charges positives et négatives sous l'action de forces mécaniques externes dans certains diélectriques, ce qui entraîne une polarisation et l'apparition de charges liées de signes opposés à la surface du diélectrique.

3. Application des céramiques piézoélectriques.

(1) Convertisseurs vocaux.

Les plaques de céramique piézoélectrique peuvent servir de transducteurs sonores pour les capteurs, microphones, écouteurs, avertisseurs sonores, détecteurs de profondeur à ultrasons, sonars et détecteurs de défauts par ultrasons. La céramique piézoélectrique produit une variété de sons en contrôlant des circuits électroniques qui génèrent des vibrations de différentes fréquences. Par exemple, les cartes de vœux musicales électroniques convertissent les signaux audio alternatifs en signaux sonores grâce à l'effet piézoélectrique inverse.

(2) Détonateur piézoélectrique.

Un canon antichar a été inventé pour combattre les chars d'assaut. Il tire des projectiles perforants qui explosent instantanément au contact d'un char, le réduisant en miettes. Ceci est dû à l'ogive équipée d'une plaque piézoélectrique en céramique : la force mécanique intense de l'impact est instantanément convertie en haute tension, et l'étincelle d'explosion déclenche la détonation des explosifs.

(3) briquet piézoélectrique.

Voici un nouveau type de briquet électronique pour cuisinières à gaz. Il suffit d'appuyer sur le bouton d'allumage : la plaque piézoélectrique en céramique génère une haute tension qui produit une étincelle et enflamme le gaz. Ce briquet piézoélectrique est non seulement facile à utiliser, mais aussi sûr, fiable et durable.

(4) lunettes de sécurité nucléaire.

Lorsque le rayonnement lumineux d'une explosion nucléaire atteint des niveaux dangereux, les lunettes de protection, composées de plaques de céramique piézoélectrique transparentes, convertissent instantanément l'intensité lumineuse en électricité haute tension, la réduisant à un millième en un millième de seconde. Après l'explosion, elles retrouvent leur état initial. De conception simple et ne pesant que quelques dizaines de grammes, ces lunettes sont faciles à transporter lorsqu'elles sont fixées sur un casque de protection antinucléaire.

Ce qui précède présente les informations essentielles concernant les plaques en céramique piézoélectrique. Pour des informations plus détaillées, n'hésitez pas à nous contacter !