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压电晶体的特点
   信息发布:中科智谷   发布时间:2019/2/6

压电晶体((PZT)是近年来发展起来的一种新型微位移驱动器件,具有响应快、输出力大、功耗低等优点,被广泛应用于航天航空、机械制造等工业领域。

压电晶体的特点
压电晶体材料主要表现为压电效应,主要反映晶体弹性性能和介电性能间的耦合关系。当压电晶体在外力作用下发生形变时,晶体内产生电极化的现象称为正压电效应。当将压电晶体置于电场中时,晶体会发生变形,变形大小与电场强度成正比,这种现象称为逆压电效应。国内外学者利用压电晶体的逆压电效应及其特殊特性,正在积极开展压电晶体液压阀的研究工作。
BaTiO3 陶瓷是最早被发现的压电晶体,锆钛酸铅PbZr1-x TixO3(PZT)是目前广泛使用的压电晶体材料。
PZT 的机电偶合系数、机械品质因素都比BaTiO3 高,稳定性优于BaTiO3。


PZT 压电晶体材料具有如下优点:
1)高的频率响应,可达1GHz,是所有智能材料中响应频率最高的;
2)输出力大,可达数千牛以上,而电磁驱动器输出力通常在100N 左右;
3)电压直接驱动,无需线圈来产生磁场;
4)位移与电压保持近似的线形关系;
5)功耗低,比电磁式驱动器低一个数量级;
6)价格低,约为超磁致伸缩材料的1/5;
7)体积小、结构紧凑;


然而,压电晶体材料也存在如下缺点:
1)压电晶体的输出位移是所有智能材料中最小的,其应变约为0.1%;
2)需要高电压来驱动,单层压电晶体需要约1.0~2.0kV 的电压驱动;
3)稳定性受温度影响大;
4)由于压电晶体是一种铁电体材料,具有高的磁滞和蠕变现象;
5)价格较电磁执行器高许多。

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