经常有朋友咨询,使用压电陶瓷的环境复杂多变,特别是温度,可能有着较大的波动,想了解温度对压电陶瓷的影响,下面给大家具体介绍下。
1 居里温度
居里温度取决于压电材料。通常,叠堆压电陶瓷的居里温度为150℃或340℃。高压陶瓷居里温度点为215℃或340℃。如果材料超过居里温度点,那么铁电特性和压电特性会消失。所以在居里温度点以下工作非常重要。如果压电陶瓷被加热达到居里温度,会因温度产生退极化。如果材料退极化,压电效应会消失。如果工作在静态或者准静态条件下,陶瓷生热可以被忽略。在动态工作的时候需要考虑(动态使用发热大)。
2温度特性
温度变化是影响压电陶瓷定位精度的一个非常重要的因素,压电陶瓷的性能会随温度的改变而产生明显的变化。叠堆共烧压电陶瓷的使用温度为-25℃~+80℃。超过100℃以上使用,陶瓷的性能会大幅下降,温度升高压电陶瓷的位移会受到一定程度的影响。
如果将陶瓷加热到居里温度点,陶瓷将会退极化,压电效应将会随之消失,且不可恢复。
当温度比室温低时,压电效应随之降低。在温度<260K时,大约每K损失0.4%的伸长量,在液态氮环境下,陶瓷的伸长量约为室温环境下的10%左右。
热膨胀系数:
低压叠堆陶瓷轴向热膨胀系数为 -5ppm/℃;
高压叠堆陶瓷轴向热膨胀系数为 +2ppm/℃。
压电陶瓷低温位移变化:
与室温环境相比,低温环境下不同电压对应的位移要相对减小。
压电陶瓷位高温位移变化:
与室温环境相比,高温环境下陶瓷高度减小,但是位移行程相对不变。
压电陶瓷的迟滞随着温度的下降而降低。压电陶瓷的迟滞是铁电极化的结果,在非常低的温度,例如4K时,电偶极子几乎没有变化(电畴转变),所以迟滞非常低。而在室温范围内,温度变化对迟滞变化的影响是非常小的,可以忽略不计。下图为温度在4K和300K时,压电陶瓷迟滞的变化曲线。
适用于低温及高温下的压电运动产品。
1、低温环境压电定位台
XD103系列压电纳米定位台是专为极低温、强磁场环境而研发设计,采用低温压电驱动,外壳采用轻型材料。芯明天XD103为XY二维扫描运动,它的体积小巧,尺寸仅33×33×14.6mm,中心具有10×10mm通孔。所有组件均采用低温强磁兼容版本,以保证其在低温强磁下的性能。
特点
耐低温可达4K
耐强磁
4K 温度下位移达10μm@150V
分辨率可达0.5nm
开环驱动,快速响应
4K温度下技术参数
型号:XD103.XY50K
运动方向:X、Y
标称行程范围:10μm
驱动电压:0~150V
开环分辨率:0.5 nm
空载谐振频率:500Hz
带载150g谐频:160 Hz
静电容量:0.75μF/轴
材料:钛合金、铝
承载:达150 g
重量:80 g
2、高温压电陶瓷
高压压电陶瓷
高温高压压电陶瓷叠堆促动器工作温度可高达200℃,出力可达50000N,位移可达100μm以上。高压叠堆陶瓷因其出力大、静电容量低等特点,非常适用于大负载以及加载预载力后的动态应用。
高温压电陶瓷堆栈
高温压电陶瓷堆栈是是专为在高温和高频率下工作而设计的。工作温度上限可达200℃,并与高频工作相结合,非常适合高温和高频的应用场合。它的驱动电压为200V,位移可达45μm以上,标准截面尺寸为3×3mm或5×5mm。
本文地址: https://www.xsyiq.com/2344.html
网站内容如侵犯了您的权益,请联系我们删除。