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溫度變化對壓電陶瓷性能的影響

時間:2016/9/27閱讀:4119
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  壓電陶瓷作為振動式物位開關(guān)的驅(qū)動與接收單元,其性能穩(wěn)定性直接關(guān)系到產(chǎn)品的壽命和工作可靠性。

  壓電陶瓷的性能受多方面因素的影響,包括過程溫度、環(huán)境濕度以及裝配時所受的壓力和應(yīng)力等,其中,溫度對其影響zui大。因為壓電陶瓷中存在亞穩(wěn)態(tài)電疇(非180°疇),溫度釋放的熱能量非常容易改變亞穩(wěn)定電疇的結(jié)構(gòu),引起部分電疇退極化,產(chǎn)生電性能的老化;尤其在溫度突變的情況下,熱能量的突然聚集極易使電疇轉(zhuǎn)向,使壓電陶瓷退極化,且這種退化是不可逆的。例如在高溫作業(yè)過程中,物位開關(guān)因故障需要更換,而被測設(shè)備不能停機的情況下,新的物位開關(guān)置入被測量的高溫設(shè)備中,壓電陶瓷就面臨著因過程高溫驟變而退極化的風(fēng)險,如果不采取保護措施,壓電陶瓷受損,直接影響物位開關(guān)的正常使用。

  因此,計為產(chǎn)品的壓電元件設(shè)計裝配,全面考慮惡劣的工況環(huán)境,在壓電組件中增加了溫度緩沖隔離裝置,即使過程溫度發(fā)生突變,也不會引起壓電元件表面溫升過快,從而保護壓電陶瓷性能不受損;同時,選用了溫度穩(wěn)定性好的壓電材料,以保證物位開關(guān)整體的優(yōu)良性能。(計為研發(fā)部)

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