Der Mechanismus der Stromerzeugung aus piezoelektrischer Keramik basiert hauptsächlich auf dem piezoelektrischen Effekt. Wenn die piezoelektrische Keramik einer äußeren Kraft ausgesetzt wird, verursachen ihre inneren positiven und negativen Ladungszentren eine relative Verschiebung und erzeugen so eine Potentialdifferenz, d. h. eine piezoelektrische Spannung. Durch diesen Effekt wandelt die piezoelektrische Keramik mechanische Energie in elektrische Energie um. Insbesondere wenn die äußere Kraft Kompression auf piezoelektrische Keramiken ausübt, wird die Kristallstruktur innerhalb der Keramik verformt, was zur Trennung positiver und negativer Ladungen führt, was wiederum eine Spannung an beiden Enden der Keramik erzeugt. Wenn umgekehrt die äußere Kraft verschwindet, stellt die Kristallstruktur im Inneren der Keramik ihren ursprünglichen Zustand wieder her, die Ladung wird wieder ausgeglichen und die Spannung verschwindet. Durch die Nutzung dieser Eigenschaft können piezoelektrische Keramiken in großem Umfang in der Energiegewinnung, in Sensoren und Aktoren eingesetzt werden. Bei der Energiegewinnung können piezoelektrische Keramiken mechanische Vibrationen und Druckänderungen in der Umgebung effektiv in elektrische Energie umwandeln, um kleine elektronische Geräte wie drahtlose Sensornetzwerkknoten und tragbare Geräte mit Strom zu versorgen. Diese Art der Energiegewinnung hat den Vorteil, dass sie sauber und nachhaltig ist, wodurch die Abhängigkeit von der herkömmlichen Stromversorgung verringert und der Energieverbrauch sowie die Umweltverschmutzung verringert werden können.
Im Bereich der Sensorik ermöglicht der piezoelektrische Effekt piezoelektrischer Keramiken, äußere mechanische Reize wie Druck, Vibration, Beschleunigung usw. empfindlich zu erfassen und diese physikalischen Größen in elektrische Signale zur Ausgabe umzuwandeln. Daher zeichnen sich piezoelektrische Keramiksensoren durch schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, hohe Empfindlichkeit, gute Stabilität usw. aus und werden häufig in Mess-, Steuerungs-, Überwachungs- und anderen Systemen eingesetzt.
Darüber hinaus haben piezoelektrische Keramiken auch einen inversen piezoelektrischen Effekt, das heißt, sie können unter Einwirkung des elektrischen Feldes eine Verformung erzeugen. Diese Eigenschaft macht piezoelektrische Keramiken auch im Antriebsbereich vielseitig einsetzbar. Durch die Steuerung der Größe und Richtung des elektrischen Feldes kann die Verformung der piezoelektrischen Keramik präzise gesteuert und so eine präzise Verschiebung und Kraftabgabe realisiert werden. Diese Art von Treiber bietet die Vorteile einer einfachen Struktur, einer schnellen Reaktionsgeschwindigkeit, einer hohen Steuergenauigkeit usw. und spielt eine wichtige Rolle auf dem Gebiet der Mikroverschiebungssteuerung und Präzisionsbearbeitung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Mechanismus der Stromerzeugung aus piezoelektrischer Keramik auf dem piezoelektrischen Effekt basiert, und diese Eigenschaft bietet vielfältige Anwendungsaussichten im Bereich der Energiesammlung, Sensoren und Aktoren. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie wird sich die Leistung piezoelektrischer Keramik weiter verbessern und ihre Anwendungsbereiche werden weiter erweitert!
Saida Piezoelectric is a globally renowned technology-based enterprise specializing in the production and manufacturing of medical atomization related products, we are China Stromerzeugungs-/Heizungssensor-Piezo-Zerstäuber Manufacturers and Custom OEM/ODM Stromerzeugungs-/Heizungssensor-Piezo-Zerstäuber CompanyWir haben uns der Innovation, Forschung und Entwicklung sowie der Förderung von piezoelektrischen Ultraschallkeramiken, bleifreien Zerstäubungsprodukten, elektronischen Komponenten und zugehörigen PCBA-Designlösungen verschrieben. Unser Ziel ist es, die Lebensqualität der Menschen durch Technologie zu verbessern und eine effizientere, umweltfreundlichere und nachhaltigere Zukunft für die Gesellschaft zu erreichen.
Seit seiner Gründung im April 2011 steht das Unternehmen mit einem hervorragenden Forschungs- und Entwicklungsteam, fortschrittlichen Produktions- und Fertigungsanlagen sowie Präzisionsprüfgeräten an der Spitze der technologischen Entwicklung. In unserem Fachgebiet decken wir eine breite Palette von Ultraschallzerstäubungsprodukten ab, darunter bleibasierte und bleifreie medizinische Inhalationszerstäubungstabletten, Luftbefeuchter-Zerstäubungstabletten, Zerstäubungstabletten für ätherische Öle, industrielle Zerstäubungstabletten sowie Sensorprodukte im Zusammenhang mit piezoelektrischen Ultraschall- und PCBA-Antriebslösungen. Wir konzentrieren uns nicht nur auf tiefgreifende technologische Forschung und Entwicklung, sondern wenden technologische Errungenschaften auch aktiv auf das praktische Leben an, damit technologische Produkte der Gesellschaft wirklich dienen und nutzen können und die Welt aufregender und schöner machen.
Die Produkte der medizinischen inhalierbaren piezoelektrischen Zerstäubungsserie unseres Unternehmens haben alle die für Exportstandards erforderlichen Zertifizierungen bestanden. Dazu gehören die ROHS-Zertifizierung, die ISO9001-Zertifizierung des Qualitätssystems, die Zertifizierung des Gesundheitssystems GB/T45001-2020/ISO 45001:2018, die Zertifizierung GB/T28001-2001 idt OHSAS18001:1999 für Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz, die Zertifizierung des Umweltsystems GB/T24001-2016/ISO 14001:2015, California Proposition 65, REACH und die medizinischen Zerstäubungsprodukte haben wurde auch von der US-amerikanischen FDA zertifiziert.
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1. Materialauswahl und Vorbehandlung
Bevor mit der Bearbeitung begonnen wird, ist es die Grundlage, das geeignete piezoelektrische Keramikmaterial auszuwählen. Hochwertige piezoelektrische Keramikmaterialien sollten hohe piezoelektrische Konstanten, geringe dielektrische Verluste und gute mechanische Eigenschaften aufweisen.
In der Materialvorbehandlungsphase müssen die piezoelektrischen Keramiken möglicherweise gesintert, polarisiert und anderen Behandlungen unterzogen werden. Der Sinterprozess kann die Mikrostruktur der Keramik optimieren, ihre Dichte und mechanische Festigkeit verbessern; Während der Polarisationsprozess der Schlüsselschritt ist, damit die piezoelektrische Keramik piezoelektrische Eigenschaften erhält. Durch die präzise Steuerung der Sinter- und Polarisationsbedingungen kann die Leistung piezoelektrischer Keramik deutlich verbessert werden.
2. Spezielle Prozesse zur Optimierung der piezoelektrischen Leistung
Bei der Verarbeitung piezoelektrischer Keramikscheiben sind Präzisionsformen und -schneiden der Schlüssel zur Gewährleistung der Produktgenauigkeit. Der Einsatz fortschrittlicher Formtechnologie und hochpräziser Schneidgeräte, wie automatische Laserbohrmaschinen und pneumatische Prägemaschinen, stellt sicher, dass jede Scheibe eine extrem hohe Maßgenauigkeit und Formgenauigkeit erreichen kann. Dies trägt nicht nur dazu bei, die piezoelektrische Leistung des Produkts zu verbessern, sondern reduziert auch die Anhäufung von Fehlern bei der nachfolgenden Verarbeitung.
Nach dem ersten Formen und Schneiden werden die piezoelektrischen Keramikscheiben außerdem fein geschliffen und poliert. Dieser Prozess kann Oberflächendefekte weiter beseitigen und die Oberflächenbeschaffenheit verbessern, wodurch die piezoelektrische Leistung verbessert wird.
Für einige komplexe Anwendungsszenarien, wie zum Beispiel Stromerzeugungssensoren und Piezozerstäuber, können piezoelektrische Keramiken mit mehrschichtigen Strukturen erforderlich sein. Dieses Design kann spezifische Leistungsanforderungen erfüllen, indem piezoelektrische Keramikschichten mit unterschiedlichen Leistungen übereinandergelegt werden. Haining Saida Piezoelectric Ceramics Co., Ltd. verfügt über umfangreiche Erfahrung im Design von Mehrschichtstrukturen und kann die optimale Anzahl von Schichten und Zwischenschichtverbindungsmethoden entsprechend den Kundenanforderungen anpassen und so die piezoelektrische Leistung maximieren und gleichzeitig die mechanische Festigkeit gewährleisten.
Hochtemperaturglühen und Wärmebehandlung sind wichtige Mittel zur Optimierung der Leistung piezoelektrischer Keramik. Durch die präzise Steuerung der Glühtemperatur und der Haltezeit können die Restspannungen innerhalb der Keramik weiter beseitigt, die Kristallstruktur optimiert und die piezoelektrische Konstante und die mechanische Festigkeit verbessert werden.
3. Spezielles Verfahren zur Optimierung der mechanischen Festigkeit
Bei der Konstruktion piezoelektrischer Keramikscheiben kann deren mechanische Festigkeit durch eine sinnvolle konstruktive Gestaltung erhöht werden. Beispielsweise kann das Anbringen von Verstärkungsrippen am Rand der Scheibe oder die Verwendung anderer Formen von Verstärkungsstrukturen die Biegefestigkeit und Schlagfestigkeit der Scheibe wirksam verbessern.
Durch die Oberflächenbeschichtung kann nicht nur die Korrosionsbeständigkeit piezoelektrischer Keramik verbessert, sondern in gewissem Maße auch deren mechanische Festigkeit erhöht werden. Mithilfe fortschrittlicher Beschichtungstechnologie wird eine gleichmäßige und dichte Schutzschicht auf die Oberfläche der piezoelektrischen Keramik aufgetragen, die wirksam verhindert, dass die äußere Umgebung die Keramik erodiert. Die Beschichtung kann auch eine Rolle bei der Schmierung und Reibungsreduzierung spielen, was dazu beiträgt, die Lebensdauer des Produkts zu verlängern.
In einigen High-End-Anwendungen müssen piezoelektrische Keramiken möglicherweise mit anderen Materialien (z. B. Metallen, Polymermaterialien usw.) verbunden werden, um ihre mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Haining Saida Piezoelectric Ceramics Co., Ltd. verfügt über umfassende Forschung und Erforschung in der Verbundverstärkungstechnologie und kann maßgeschneiderte Lösungen entsprechend den Kundenanforderungen anbieten. Durch sinnvolle Materialauswahl und Strukturdesign kann die perfekte Kombination aus piezoelektrischer Keramik und Verbundwerkstoffen erreicht werden, wodurch die mechanische Festigkeit erheblich verbessert und gleichzeitig die piezoelektrische Leistung gewährleistet wird.
4. Qualitätskontrolle und Inspektion
Während des Verarbeitungsprozesses sind Qualitätskontrolle und Inspektion wichtige Bestandteile zur Sicherstellung der Produktleistung. Haining Saida Piezoelectric Ceramics Co., Ltd. ist sich dessen bewusst und führt daher nach jedem Prozess entsprechende Inspektionen durch. Für das Endprodukt führt das Unternehmen eine 99,99-prozentige vollständige Inspektion gemäß den Kundenanforderungen und internationalen Standards durch, um sicherzustellen, dass jedes Produkt den besten Leistungszustand erreichen kann. Darüber hinaus verfügt das Unternehmen über hochentwickelte Produktionsanlagen und komplette Prüfgeräte wie Zugprüfmaschinen, Ultraschall-Impedanzanalysatoren und Bildmessgeräte, mit denen die Leistungsparameter und die mechanische Festigkeit von Produkten in Echtzeit überwacht und bewertet werden können.