Кварцевые резонаторы | ООО Пьезотрон

Конструктивно пьезоэлектрический резонатор состоит из пьезокристаллического элемента (кварца, ниобата или танталата лития, лангасита или других пьезоэлектриков), на который нанесена плёнка металла (чаще всего серебра или никеля), держателя, в котором крепится пьезокристаллический элемент, и корпуса с выводами, в котором размещён держатель с закреплённым в нём пьезокристаллическим элементом. Диапазон частот используемых в настоящее время пьезоэлектрических резонаторов на объёмных волнах находится в пределах от нескольких килогерц до нескольких сотен мегагерц.

Историческая справка

Пьезоэлектрический резонатор был изобретён американским учёным У. Кэди в 1920 г. Начиная с первой половины 20-го века пьезоэлектрические кварцевые резонаторы нашли широкое применение в радиосвязи для стабилизации частоты генераторов электромагнитных колебаний. При включении резонатора между выходом и входом лампового усилителя возникает цепь положительной обратной связи и осуществляется возбуждение на частоте собственных колебаний резонатора.

При этом стабильность частоты генератора определяется прежде всего добротностью пьезоэлектрического резонатора. Кварцевые резонаторы имеют добротность в тысячи и десятки тысяч раз большую, чем добротность колебательных контуров, которые ранее использовались в генераторах электромагнитных колебаний. В соответствующее число раз повышается стабильность частоты генераторов при использовании в них пьезоэлектрических резонаторов. Стабильность частоты генераторов на колебательных контурах не может быть лучше 1·10^-3~1·10^-4, в то время как использование пьезоэлектрических резонаторов даже не самого лучшего качества позволяет увеличить стабильность частоты до 1·10

-7~1·10^-8.

Эквивалентная электрическая схема резонатора

Колебательную систему резонатора можно представить в виде последовательно расположенных сопротивления R_k, динамических индуктивности L_k и ёмкости C_k и параллельно подключённой статической ёмкости C₀.

На частоте последовательного резонанса, при котором динамические сопротивления, возникающие на L_k и C_k, компенсируют друг друга, пьезоэлектрический резонатор работает как активное сопротивление

R_k. В соответствии с формулой Томсона частота последовательного резонанса равна

При этом добротность можно представить в виде выражения

Основные параметры пьезоэлектрических резонаторов

Помимо добротности и динамического сопротивления к важнейшим параметрам пьезоэлектрических резонаторов относятся точность настройки по частоте, температурная стабильность частоты, долговременная и кратковременная стабильности частоты.

Точность настройки резонаторов по частоте в зависимости от предъявляемых требований может находиться в пределах от ±0,5·10^-6 до ±20·10^-6 и более.

Температурная зависимость частоты наиболее широко используемых кварцевых резонаторов среза AT графически представляет собой так называемую кубическую параболу с перегибом (точкой симметрии параболы) при +27°С.

Для интервала температур -60 ~ +85°С температурная нестабильность может находиться в пределах ±30·10^-6. При выборе рабочей температуры термостатируемого генератора вблизи температуры экстремума кубической параболы температурная нестабильность частоты резонатора может находиться в пределах (3-5)·10^-9/1°C.

Долговременная стабильность частоты пьезоэлектрических резонаторов зависит прежде всего от совершенства технологических процессов их изготовления. Для резонаторов широкого применения долговременная стабильность частоты находится в пределах (5-10)·10

-6 за год. Прецизионные кварцевые резонаторы могут обеспечить стабильность (1-3)·10^-8 за год.

Кратковременная стабильность частоты относится к выходным характеристикам генераторов. Но она также зависит от качества резонаторов, в первую очередь от добротности. Кратковременная стабильность может измеряться за определённые промежутки времени (1с, 1мс, 10с и т.д.). Например, к обычным генераторам могут предъявляться требования к кратковременной нестабильности 1·10^-9 за 1мс.

Немаловажным параметром резонаторов является соотношение динамической (С_k) и статической ёмкостей (С₀), поскольку от этого параметра зависит величина перестройки частоты генераторов с помощью реактивных элементов. Данный параметр для резонаторов одной частоты зависит от площади возбуждающих электродов и номера механической гармоники, на которой возбуждается резонатор. Частоту кварцевых резонаторов среза AT можно представить в виде формулы

F = n/2t C₆₆/ρ ,

 где   n — номер механической гармоники;
          t — толщина пьезоэлемента;
          C₆₆ — модуль упругости среза AT;

          ρ — плотность кварца.

Отношение C₀ к C_k с переходом с первой (основной) на третью механическую гармонику увеличивается в 9 раз, на пятую механическую гармонику – в 25 раз, то есть пропорционально квадрату номера механической гармоники. При этом диапазон перестройки частоты генераторов с увеличением номера механической гармоники уменьшается в той же степени. Таким образом, использование резонаторов с возбуждением на том или ином номере механической гармоники зависит от сочетания требований к пределам перестройки, с одной стороны, и, с другой стороны, от требований к долговременной стабильности, поскольку последняя при прочих равных условиях улучшается при увеличении номера механической гармоники. При этом необходимо учитывать влияние уровня возбуждения резонатора на параметры и долговременную стабильность частоты.

Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы и их применение в датчиках

Пьезоэлектрический резонатор представляет собой электромеханическую систему, в которой используется явление прямого и обратного пьезоэффекта, которая обычно выполнена в виде двухполюсника, объединяющего системы электрического возбуждения механических колебаний и съема электрического сигнала, пропорционально их амплитуде. В виду целого ряда свойств одним из самых распространенных пьезоэлектриков, применяемых в пьезоэлектрических резонаторах, является пьезокварц. Кварцевые резонаторы имеют высокую добротность 10⁷ и более, кратковременную и долговременную стабильность 10^—4 до 10^—7 , практически отсутствует гистерезис при механических, температурных и электрических воздействиях.

В виду бурного развития радиоэлектронной промышленности в последние десятилетия кварцевые резонаторы нашли широкое применение в генераторах стабильной частоты.

 Опорные кварцевые резонаторы на стандартные частоты от 32 кГц до 12 МГц выпускаются несколькими предприятиями, в том числе и ООО «СКТБ ЭлПА» (г. Углич), но в последнее время спросом стали пользоваться миниатюрные опорные резонаторы. ООО «СКТБ ЭлПА» освоено производство миниатюрных:

• камертонных кварцевых резонаторов на частоты от 32 до 320 кГц в корпусах Ø1,5х5 и Ø2х6 мм.;
• полосковых резонаторов на частоты от 3,5 до 12 МГц в корпусе Ø3х10, с характеристиками не уступающим зарубежным аналогам см. рис. 1.

Рис. 1

 Миниатюрные кварцевые резонаторы изготавливаются не только механической обработкой, но и групповым методом фотолитографии, который позволяет получить кварцевые детали сложной формы, включая мезаструктуры с воспроизводимостью размеров до 1 мкм.
 СКТБ разработаны и изготовлены опытные образцы микроминиатюрного опорного резонатора для поверхностного монтажа на частоту 256 кГц, в кварцевом корпусе 3,3(4,3)х1,7х0,65(0,4) мм. Есть возможность изготавливать такие резонаторы на диапазон частот от 32 до 256 кГц.

 Развитие современной цифровой электроники сделало более доступным применение датчиков с частотным или кодовым выходом для создания измерительных систем управления технологическими процессами, контроля параметров окружающей среды, создания образцовых средств измерений. На основе кварцевых резонаторов различных срезов СКТБ выпускаются прецизионные резонаторы-датчики температуры, давления, усилия, ускорения.
Чувствительным элементом датчика температуры является камертонный кварцевый резонатор термочувствительного среза, который помещен в корпус размером Ø2х6 мм. Данная конструкция имеет малые габаритные размеры и малую постоянную времени тепловой инерции (до 5 секунд). Также есть варианты датчиков температуры в том же корпусе, но с еще меньшей постоянной времени, что достигается заполнением внутри-корпусного пространства инертными газами. Характеристики термочувствительных резонаторов приведены в таблице 1. 

Характеристика	Тип резонатора
	РКТ206	РКТВ206
Номинальная частота, кГц	32 .. 39	32 .. 39
Чувствительность, Гц/ºС	1,9	2
Динамическое сопротивление, при температуре 25 ºС, кОм	<75	<70
Интервал рабочих температур, ºС	-55 . . +100	-55 .. +370

Градуировочная  характеристика   резонаторов  описывается  полиномом  второй   или третьей степени (погрешность аппроксимации в среднем – сотые доли градуса).

 f_T = f₀ + A₁(T_T -T₀)+ A₂(T_T -T₀)²

 Особенностью конструкции высокотемпературных кварцевых резонаторов РКТВ является применение в заделке высокотемпературного припоя и легкоплавкого стекла, что обеспечивает высокую предельную температуру и стабильность. В настоящее время ведется разработка высокотемпературных термочувствительных резонаторов с верхним пределом температуры выше +500 °С, на основе галлосиликата лантана.

 

 ООО «СКТБ ЭлПА» выпускаются прецизионные манометрические кварцевые резонаторы абсолютного и избыточного давления РКМА-Р и БРКМ-Р, в которых применяются кварцевые силочувствительные резонаторы, представляющие из себя сдвоенный камертон ПС 27-40, полученный методом фотолитографии.

 Особенностью конструкции является то, что силочувствительный резонатор крепится легкоплавким стеклом на кварцевую мембрану того же среза, что обеспечивает высокую прочность в широком диапазоне измеряемых давлений, малый воспроизводимый уход частоты в рабочем температурном диапазоне, малый гистерезис барочастотной характеристики (БЧХ), малый уход ноля, высокую разрешающую способность.

 Основные технические характеристики РКМА и БРКМ представлены в таблице 2.

 

Характеристика	Тип резонатора
	РКМА-Р	БРКМ-Р
Номинальная частота, кГц	30 . . 45	30 .. 45
Интервал рабочих давлений, МПа	7х10—5 .. 100	0.1 .. 25
Чувствительность, Гц/МПа	20000 .. 42	5500 .. 58
Гистерезис БЧХ, %	<+0.02	<+0.02
Интервал рабочих температур, 0С	-55 .. +80	-55 .. +80
Функциональная температурная погрешность, в диапазоне рабочих температур, %	<±1	<±1
Изменение частоты в год, % (уход ноля)	<+0. 02	<+0.02
Динамическое сопротивление, кОм	<200	<200

Градуировочная  характеристика   резонаторов   описывается   полиномом  второй   или третьей степени (погрешность аппроксимации не более 0.05% и 0.02% соответственно).

f(р) = A₀^‘ + A₁^‘ P + A₂ P²

 Для компенсации температурной погрешности температурно-частотная характеристика описывается так же полиномом второй или третьей степени (см. пример рис. 2).

f_p(t) = f₀ + A₁(T_T -T₀ )+ A₂(T_T -T₀ )²

 

 

рис. 2

 

 Манометрические резонаторы выпускаются с верхним пределом измерений абсолютного давления в соответствии с рядом: 0,1; 0,2; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0; 100,0 МПа. Допускается кратковременная перегрузка давлением в 130% от верхнего предела измерения, в настоящее время ведутся испытания новых конструкций РКМА, позволяющих выдержать кратковременную перегрузку в несколько сотен %. 

 Габаритные размеры стандартного РКМА 25х23х(3 .. 8) мм., но есть малогабаритное исполнение РКМА в корпусе 12х11х1, который имеет меньшую чувствительность и чуть большее динамическое сопротивление. Манометрические кварцевые резонаторы имеют несколько исполнений: дополнительная крышка, для температурной развязки; дополнительная крышка со штуцером, делает возможным подачу измеряемого давления через штуцер (до 0,2МПа) или подачу атмосферного давления при измерении избыточных давлений.

 Благодаря своим высоким метрологическим характеристикам по сравнению с датчиками давления на полупроводниковых чувствительных элементах и относительно небольшой цене, манометрические кварцевые резонаторы находят применение в высокоточных приборах. На основе кварцевых манометрических резонаторов РКМА-Р и температурных резонаторов РКТ206 и РКТВ206 нашими партнерами выпускаются преобразователи давления с компенсированной температурной погрешностью класса точности 0,1%; 0,06% и 0,03%. Мы так же разрабатываем и выпускаем ряд преобразователей температуры, давления и температуры, планируется выпуск преобразователя влажности и температуры. 

 Манометрические резонаторы могут найти широкое применение в цифровых приборах измеряющих: давление; скорость; расход; массу; уровень и др.

 Нельзя обойти вниманием высокочастотный силочувствительный элемент ЭПКВ-10М, который нашел массовое применение в силочувствительных балках весов. Достоинствами этого элемента является его высокая стабильность, чувствительность 3,5 Гц/г, низкое сопротивление <30 Ом на воздухе, низкая цена.

  Потребность в датчиках с частотным выходом постоянно растет, этому способствует постоянно расширяющиеся области их применения, высокие метрологические характеристики, рентабельность их серийного производства. Используя многолетний опыт производства кварцевых резонаторов и датчиков на их основе, предприятие ООО «СКТБ ЭлПА» постоянно совершенствует имеющиеся резонаторы и датчики, а так же разрабатывает новые конструкции.

---

Авторы: Поляков А.В., Заднепрянный И.Е., Поляков В.Б. 

Моделирование условий электрического нагружения пьезокерамического резонатора на основе экспериментальных данных

ММС.

Том 2, номер 2

: стр. 115-127

https://doi.org/10.23939/mmc2015.02.115
Поступила в редакцию: 16 марта 2015 г.

Авторы:

1. О. Безверхий
2. Л. Зинчук
3. В. Карлаш

1

Институт механики им. С. П. Тимошенко НАН Украины

2

Институт механики им. С. П. Тимошенко НАН Украины

3

Институт механики им. С. П. Тимошенко НАН Украины

Статья посвящена анализу задачи об условиях электрического нагружения вынужденных колебаний пьезокерамических резонаторов. Новая простая экспериментальная методика вместе с вычислительной техникой позволяет нам исследовать многие параметры резонаторов: полную проводимость, импеданс, фазовые углы, силовые составляющие и т. д. при постоянном входном напряжении, постоянном напряжении на образце и постоянном токе на образце. есть» режим. Такое компьютерное моделирование позволяет снизить экспериментальные трудности и изучить в линейных приближениях зависимость параметров резонаторов от условий нагружения. В качестве примера приведены основные формы колебаний тонкого пьезоэлектрического стержня и высокой цилиндрической оболочки. Установлено, что значительная нелинейность полной проводимости в режиме постоянного напряжения и ее отсутствие в случае постоянного тока обусловлены различным поведением мгновенного уровня мощности.

пьезокерамические резонаторы

вынужденные колебания

коэффициент электромеханической связи

тонкие пьезоэлектрические пластины и оболочки

компоненты мгновенной мощности

1. Учино К. , Хиросе С. Как отдельно измерить потери в пьезоэлектриках. IEEE транс. Ультрасон. Ферроэлектр. Частота Контроль. 48 , № 1, 307–321 (2001).
2. Урал О., Тункдемир С., Чжуан Ю., Учино К. Разработка мощной пьезоэлектрической характеристической системы и ее применение для определения характеристик резонансного/антирезонансного режима. Япония. Дж. Заявл. физ. 48 , н.5Р, 056509 (2009).
3. Учино К., Чжэн Дж. Х., Чен Ю. Х. и др. Механизмы потерь и пьезоэлектрики большой мощности. Дж. Мат. науч. 41 , 217–228 (2006).
4. Джаффе Б., Кук В. Р., Джаффе Х. Пьезоэлектрическая керамика. Академическая пресса, Лондон (1971).
5. Шульга Н. А., Болкисев А. М. Колебания пьезоэлектрических тел. наук. Думка, Киев (1990).
6. Шульга М. О., Карлаш В. Л. Резонансные электромеханические колебания пьезоэлектрических пластин. наук. Думка, Киев (2008 г.) (на украинском языке).
7. Карлаш В. Л. Резонансные электромеханические колебания пьезоэлектрических пластин. Междунар. заявл. мех. 41 , № 7, 709–747 (2005).
8. Карлаш В. Л. Потери энергии в пьезокерамических резонаторах и их влияние на характеристики колебаний. Электроника и связь. 19 , №2(79), 82–94 (2014).
9. Карлаш В. Л. Методы определения коэффициентов связи и потерь энергии при колебаниях пьезокерамического резонатора. Акустический бюллетень. 15 , №4, 24–38 (2012) (укр.).
10. Карлаш В. Л. Моделирование пьезокерамических резонаторов с потерями энергии электрическими эквивалентными сетями с пассивными элементами. Математическое моделирование и вычисления. 1 , № 2, 163–177 (2014).
11. Мартин Г.Э. Диэлектрические, упругие и пьезоэлектрические потери в пьезоэлектрических материалах. Ультразвуковой Симп. проц. Милуоки. 613–617 (1974).
12. Межерицкий А. В. Упругие, диэлектрические и пьезоэлектрические потери в пьезокерамике; как все это работает вместе IEEE Trans UFFC. 51 , № 6, 695–797 (2004).
13. Безверхий О., Зинчук Л., Карлаш В. Влияние электрической нагрузки, постоянного напряжения или тока на характеристики колебаний пьезокерамических резонаторов. Физико-математическое моделирование и информационные технологии. № 18, 9–20 (2013) (укр.).
14. Шульга М. О., Карлаш В. Л. Измерение полной проводимости пьезокерамических элементов в четырехполюснике Мейсона и его вариантах. проц. IV Межд. Научно-техн. конф. «Датчики, приборы и системы – 2008». Черкассы–Гурзуф. 54–56 (2008) (на украинском языке).
15. Глозман И. А. Пьезокерамика. Энергия, Москва (1972).
16. Учино К., Чжуан Ю., Уральский С. О. Методика определения потерь пьезокерамики: новая феноменологическая теория и экспериментальные предложения. Дж. Адв. Диэлектрик. 1 , № 1, 17–31 (2011).
17. Лю Г., Чжан С., Цзян В., Цао В. Потери в сегнетоэлектрических материалах. Материаловедение и инженерия. Р 89 , 1–48 (2015).

Матем. Модель. вычисл. Том. 2015. Т. 2. № 2. С. 115–127.0003

Пьезокерамические материалы

Пьезоматериалы на основе титаната цирконата свинца (PZT)

PI Ceramic предлагает широкий выбор пьезоэлектрических керамических материалов на основе модифицированного титаната цирконата свинца (PZT) и титаната бария. Обозначения «мягкой» и «твердой» пьезокерамики относятся к подвижности диполей или доменов и, следовательно, к поведению поляризации и деполяризации. В приводах используется сегнетоэлектрически мягкая пьезокерамика с низкой напряженностью поля обратной полярности. Сегнетоэлектрически твердые материалы PZT в основном используются в мощных акустических приложениях. Кроме того, PI Ceramic предлагает пьезокерамику, не содержащую свинца, которая в настоящее время используется в основном в качестве ультразвуковых преобразователей, а также кристаллический исполнительный материал.

Приводы и преобразователи могут быть изготовлены из специальных материалов для обеспечения специфических характеристик применения, хотя техническое исполнение должно проверяться индивидуально.

Свойства материала классифицируются в соответствии с европейским стандартом EN 50324.

Идеально подходит для пьезоприводов и датчиков

Сегнетоэлектрически мягкие пьезокерамические материалы довольно легко поляризуются даже при относительно низкой напряженности поля. Это связано с характерной для них сравнительно высокой подвижностью доменов. Преимуществами мягких материалов PZT являются их большой коэффициент пьезоэлектрического заряда, умеренная диэлектрическая проницаемость и высокие коэффициенты связи.

 

Области применения мягкой пьезокерамики

Важными областями применения мягкой пьезокерамики являются: Приводы для микропозиционирования и нанопозиционирования, датчики, такие как обычные датчики вибрации, ультразвуковые передатчики и приемники, например, для измерения расхода или уровня, идентификации или мониторинга объектов, а также а также для электроакустических применений в качестве преобразователей звука и микрофонов, а также в качестве звукоснимателей на музыкальных инструментах.

77777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777.0140

PIC151	Стандартный материал для приводов PICA Stack/Thru и Piezo Tubes Series
Материал	Модифицированный циркокон титан
High permittivity, large coupling factor, high piezoelectric charge coefficient, relatively high Curie temperature
Suitable for	Actuators, low-power ultrasonic transducers, low-frequency sound transducers
Classification in accordance with ЕН 50324-1	600
MIL-Standard DOD-STD-1376A	II

 

PIC255	Standard material for PICA Power, DuraAct, PICA Shear, and Piezo Tubes series
. 0140	Очень высокая температура CURIE, умеренная диэлектрическая проницаемость, высокая коэффициент связи, высокий коэффициент заряда, низкий коэффициент качества механического качества, низкий коэффициент температуры, относительно высокая прочность на полярность (> 1 кВ/мм)
, подходящие для
, подходящие для		. Приходится для
. Актуаторы для динамических условий эксплуатации и высоких температур окружающей среды, маломощные ультразвуковые преобразователи, нерезонансные широкополосные системы, датчики силы и акустические датчики
Classification in accordance with EN 50324-1	200
MIL-Standard DOD-STD-1376A	II

PIC155
Материал	Модифицированный цирконат титанат
Характеристики	Очень высокая температура CURIE, умеренная диэлектрическая проницаемость, низкий коэффициент качества с низким механическим качеством, низкий температурный коэффициент, высокая чувствительность (коэффициенты G)
, подходящие для	. для микрофонов и вибродатчиков с предусилителем, измерение вибрации на низких частотах
Classification in accordance with EN 50324-1	200
MIL-Standard DOD-STD-1376A	II

 

PIC153	Material for специальные приводы серии PICA Stack/Thru и для клеевых приводов
Материал	Модифицированный цирконат титанат свинца
Characteristics	Extremely high permittivity and coupling factors, high charge coefficient, Curie temperature around 185 °C
Suitable for	Hydrophones, transducers in medical diagnostics and PZT translators
Classification in в соответствии с EN 50324-1	600
MIL-Standard DOD-STD-1376A	VI

 

PIC152
Material	Modified lead zirconate titanate
Characteristics	Диэлектрическая проницаемость с чрезвычайно низким температурным коэффициентом
Suitable for	Force and acceleration transducers
Classification in accordance with EN 50324-1	200
MIL-Standard DOD-STD-1376A	II

Высокоэффективный материал для ультразвуковых преобразователей

Сегнетоэлектрически твердые материалы PZT могут подвергаться высоким электрическим и механическим нагрузкам. Их свойства практически не изменяются в этих условиях.

Преимуществами этих материалов являются умеренная диэлектрическая проницаемость, большие коэффициенты пьезоэлектрической связи, высокие механические свойства и очень хорошая стабильность при высоких механических нагрузках и напряженности рабочего поля. Низкие диэлектрические потери облегчают их длительное использование в резонансном режиме при незначительном собственном нагреве компонента.

 

Применение

Применение твердых пьезоматериалов особенно выгодно для акустических приложений большой мощности. Примеры областей их применения включают ультразвуковую очистку (обычно в диапазоне частот кГц), механическую обработку материалов (ультразвуковая сварка, склеивание, сверление и т. д.), ультразвуковые процессоры (например, для диспергирования жидких сред), медицинский сектор (ультразвуковые удаление зубного камня, хирургические инструменты и т. д.) и сонарные технологии.

 

 

PIC181
Material	Modified lead zirconate titanate
Characteristics	Extremely high mechanical quality factor, good temperature, and time stability of its диэлектрическая проницаемость и упругость
Подходит для	Высокие акустические применения, резонансные ультразвуковые приложения
Классификация	. 1376a	I

3 Material  

PIC184
9019	77777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777
Modified lead zirconate titanate
Characteristics	Large electromechanical coupling factor, moderately high quality factor, excellent mechanical and electrical stability
Suitable for	High-power ultrasound applications, hydroacoustics , сонарная технология
Classification in accordance with EN 50324-1	100
MIL-Standard DOD-STD-1376A	I

 

137. 50324-1

PIC144
Материал	Модифицированный свинцовый цирконат титанат
Характеристики	Большой электромеханический коэффициент связи, высокий коэффициент качества, отличная механическая и электрическая стабильность, высокая устойчивость к сжатию
Подходит для	High-Power Ultrasound Applications, HydroAcoustics,	100
MIL-Standard DOD-STD-1376A	I

 

PIC241
Material	Modified lead zirconate titanate
Characteristics	Высокий механический коэффициент качества, более высокая диэлектрическая проницаемость, чем PIC181
Suitable for	High-power acoustic applications, piezomotor drives
Classification in accordance with EN 50324-1	100
MIL-Standard DOD-STD-1376A	I

 

. 0194  

PIC300
Материал	Модифицированный цирконат цирконат
Use at temperatures up to 250 °C (briefly up to 300 °C)
Classification in accordance with EN 50324-1	100
MIL-Standard DOD-STD-1376A	I

PI Ceramic предлагает бессвинцовую пьезокерамику лабораторного производства. Материалы основаны на титанате висмута-натрия (BNT) и обладают очень схожими свойствами с материалами из титаната бария. Материалы подходят для ультразвуковых преобразователей в диапазоне МГц, а также для гидролокаторов и гидрофонов.

Титанаты бария и свинца в основном используются в гидроакустической технике и в некоторых терапевтических, ультразвуковых медицинских применениях из-за их температуры Кюри до 150°C. Будучи одним из первых пьезокерамических материалов, которые можно было производить в промышленных масштабах, модифицированный титанат бария-свинца сегодня используется только для ухода за старыми продуктами. PI Ceramic производит модифицированные титанаты бария и свинца по запросу.

Технический паспорт

Английский Немецкий

Скачать

Скачать

Термическая деформация по-разному ведет себя в направлении поляризации и перпендикулярно ей.

Неполяризованные пьезокерамические элементы изотропны. Коэффициент расширения является приблизительно линейным при температурном коэффициенте приблизительно 2 × 10 ^-6  / K.

Предпочтительная ориентация доменов в поляризованном корпусе PZT приводит к анизотропии, которая является причиной различных характеристик теплового расширения. .

В приложении необходимо учитывать влияние последовательных изменений температуры. Большие изменения кривой могут происходить, в частности, в первом температурном цикле.

В зависимости от материала кривые могут сильно отличаться от представленных на рисунке.