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陶瓷还有这种用处,它自己知道嘛?

2022-03-11 09:00:00
大约在公元前16世纪的商代中期,中国就出现了早期的瓷器。但人们谈到陶瓷,常只想到茶杯或者作为容器,殊不知近代功能陶瓷,其内部会发生电或机械过程,从而发展许多功能应用。

陶瓷从花瓶、碗碟等器皿发展到现在的功能陶瓷,主要在于功能陶瓷晶体的微观极化特性的发现。功能陶瓷是以电、磁、声、光、热和力学等信息的存储、检测、耦合及转换等主要特征的介质材料,主要包括压电、介电、热释电和磁性等功能各异的新型陶瓷材料,其中压电陶瓷是功能陶瓷领域的主流材料之一。

 

什么是压电陶瓷

压电陶瓷是指把氧化物混合(氧化锆、氧化铅、氧化钛等)高温烧结、固相反应后而成的多晶体,并通过直流高压极化处理使其具有压电效应的铁电陶瓷的统称,是一种能将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。其中,锆钛酸铅陶瓷简称PZT陶瓷,是一种二元固溶体,它呈现出 ABO3 型的钙钛矿结构,是一种应用极为广泛的压电材料。

 

什么是压电效应

压电陶瓷其实是一种利用压电效应,将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料。压电陶瓷的工作原理就像一个可以将动能和势能互相转化的弹簧,在通电时就会发生变形。

 

当对压电材料施以物理压力时,材料体内之电偶极矩会因压缩而变短,此时压电材料为抵抗这变化会在材料相对的表面上产生等量正负电荷,以保持原状。这种由于形变而产生电极化的现象称为“正压电效应”。正压电效应实质上是机械能转化为电能的过程。

 

▲正压电效应-机械能转化为电能

 

▲逆压电效应-电能转化为机械能

 

压电陶瓷领域中的佼佼者--波速传感器始终专注压电陶瓷的自主研发,不断完善技术创新,持续拓展产品线及其应用领域。

 

多层压电陶瓷入耳式耳机高音补偿

BPR10H0.3-5多层压电陶瓷系列专门用作耳机高音补偿单元,多层压电陶瓷片,结构简单,拥有更轻薄的体积,使之可以在入耳式耳机 内使用。通过与动圈式扬声器结合,弥补扬声器在高频上的不足,使声音更有层次感。

▲BPR10H0.3-5

 

压电式触觉反馈×智能手机

一个按钮替换解决方案,可检测上下文敏感的轻扫、点击和单击,同时提供丰富的触觉反馈,让交互“0”距离。利用压电式触觉反馈,通过触觉体验提供及时且有用的信息,让触觉用户的体验感升级,特别是对于有视觉或听觉障碍的人群,触觉反馈可以作为主要的反馈机制,让他们在生活和工作中能够更快、更及时接收到信息。

 

BPH-5509S-8.0MF-HF,尺寸小巧轻薄,厚度约0.5mm ,低电压驱动,低功耗,压感弱,震感超强 ,适用于反馈应用场景。

 

▲BPH-5509S-8.0MF-HF

 

BPH-6206S-2.0MF-HF元件中低电压驱动,高可靠性,压感适中,震感较强,适用于触觉与反馈应用场景。

 

▲BPH-6206S-2.0MF-HF

 

波速传感器的触觉反馈执行器系列由压电陶瓷与基板构成,总厚度小于1mm,超薄设计,节省触控模组的空间,满足小封装尺寸要求;且功耗低适用于功耗受限的移动设备,可有效节省耗电;加速度、力和响应时间,可提供更精准快速的触觉反馈,由于可通过脉冲控制自由变化振幅和频率,因此可应对多样振动形式。产品可适用于消费电子、汽车电子、家电和游戏等。

 

 

现在越来越多的设备都会配备触觉反馈装置,它让游戏机、触摸屏设备和移动电子产品的用户体验上升到一个全新的水平。

 

由于压电陶瓷材料具有正逆压电效应,其在压电传感器、驱动器、换能器和滤波器等器件中得到了广泛的应用。应用范围覆盖航空航天、军事、信息电子、工业机械、医疗、汽车等众多领域。压电陶瓷具有性能高、成本低、易于加工制备等特点,是目前压电驱动器最主要的驱动材料。