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  • 云梯车出租, 清远云梯车出租, 清远云梯车公司   无阀压电泵的压电驱动理论与振动模拟分析方法?
    新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2024-01-054    文字:【】【】【

         云梯车出租, 清远云梯车出租, 清远云梯车公司   无阀压电泵的压电驱动理论与振动模拟分析方法?     压电振子作为无阀压电泵核心组成部件,其压电材料的特性将直接影响逆压电效应,进而影响振子变形能力和响应速度,从而影响无阀压电泵的输出能力。由此可见,压电振子的压电材料、振动特性和支撑方式在压电泵的研究工作中尤为重要。

     

        压电效应与压电材料   1 压电效应 压电效应分为正压电效应与逆压电效应。正压电效应是指在外力(如压力、拉力)施加在压电材料的极化方向上时,迫使压电材料产生许可条件下的弹性变形,而压电材料的材料特性为维持初始状态,压电材料内部将会产生有序排列的正、负电荷,形成电场,而带电电荷的电荷量取决于施加力的大小。由于正压电效应是将机械能转化为电能,因此,将外力撤掉后,电场消失,压电材料将恢复到初始状态。反之,逆压电效应原理转换所示在压电材料的极化方向施加电场,压电材料内部产生电荷的极化反应,使得压电材料发生弹性变形,而形变量的大小取决于施加电压的大小。由于逆压电效应是将电能转化为机械能,因此,将电压撤掉后,压电材料将恢复到初始状态。 

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          2 压电材料与材料选择: 目前,压电材料主要包括有机压电材料与无机压电材料两种。其中,有机压电材料由高分子聚合物组成,使得材料具有低密度、低阻抗、高压电电压常数等优点,但极化速度慢、且极化过程中要求较强的电场,因此被广泛应用到水声与超声测量、医学、压电传感等领域中。无机压电材料分为压电晶体和压电陶瓷,由于压电陶瓷可以加工成任意形状,且相对于压电晶体,压电陶瓷具有介电常数高、压电性能强的优点,更适合应用到无阀压电泵中。常见的压电陶瓷材料主要有 PZT 系列,机电转换率相对较高,灵敏度高,工作性能稳定。 但是由于压电陶瓷本身的硬度和脆性较低,导致其不能直接作为压电泵的压电振子使用,为提高压电陶瓷的硬度与韧性,将压电陶瓷材料与金属基片通过黏结工艺法或者烧结工艺法来制备压电振子。其中烧结法是将压电陶瓷粉体与电极层叠加后一次烧结成型,整体结构性能优异,但加工技术苛刻且成本高昂,一般用于工业化大规模生产。黏结法则是通过制作已涂电极层的成品压电陶瓷片,继而在其表面粘贴电极层,焊接并引出导线,按照所需层数叠加黏结而成,技术要求和制作成本相对较低。常用的压电振子包括晶片压电振子,薄片式压电振子和由多个压电陶瓷晶片串联组成的压电叠堆。压电叠堆虽相较于压电薄膜片驱动力大,变形效果突出,但制作工艺复杂,占用的空间较大,且压电薄膜片的驱动能力已满足无阀压电泵的驱动要求。也为抑制无阀压电泵的工作过程中的气穴现象,驱动元件的驱动压力不应太高。根据结构形状,薄片式压电振子可分为圆形薄片式压电振子和矩形薄片式压电振子。而圆形薄片式相比矩形薄片式压电振子容易施加约束,更易于安装,压电振子工作产生变形时泵腔气密性更好,且圆形薄片式压电振子变形时的受力载荷分布比较均匀,相对于矩形薄片式压电振子寿命更长。基于以上分析,选用薄片式压电振子作为本次无阀压电泵技术研究的驱动元件更加适宜。 

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    点击次数:161  更新时间:2024-01-05  【打印此页】  【关闭
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