Pietsosähköisen keramiikan käsittely
Kun pietsosähköiseen keramiikkaan kohdistetaan jännite, tapahtuu mekaanista muodonmuutosta jännitteen ja taajuuden funktiona. Toisaalta, kun pietsosähköistä keraamia täristetään, syntyy sähkövaraus. Tätä periaatetta käyttäen, kun sähköinen signaali johdetaan vibraattoriin, joka koostuu kahdesta pietsosähköisestä keramiikasta tai pietsosähköisestä keramiikasta ja metallilevystä, ns. bimorfisesta elementistä, ultraääniaaltoja säteilee taivutusvärähtelyn vuoksi. Sen sijaan kun ultraäänivärähtelyä kohdistetaan bimorfiseen elementtiin, syntyy sähköinen signaali. Yllä olevien vaikutusten perusteella pietsosähköistä keramiikkaa voidaan käyttää ultraääniantureina.
Prosessin vuokaavio on seuraava: annostelu - sekoitus ja jauhatus - esipoltto - toissijainen jauhatus - rakeistus - muovaus - muovin poisto - sintraus posliiniksi - muotokäsittely - elektrodi - suurjännitepolarisaatio - vanhentamistesti.
1. Ainesosat: suorita materiaalien esikäsittely, poista epäpuhtaudet ja kosteus ja punnitse sitten erilaiset raaka-aineet kaavan osuuden mukaan. Huomaa, että aniksen keskelle tulee laittaa pieni määrä lisäaineita.
2. Sekoitus ja jauhaminen: Tarkoituksena on sekoittaa ja jauhaa erilaisia raaka-aineita valmistaakseen olosuhteet täydelliselle kiinteän faasin reaktiolle esisintrausta varten. Yleensä käytetään kuivahiontaa tai märkähiontaa. Pienissä erissä voidaan käyttää kuivajauhatusta, ja suurille erille voidaan käyttää sekoituskuulajauhatusta tai suihkujauhatusta, mikä on tehokkaampaa.
3. Esipoltto: Tarkoituksena on suorittaa kunkin raaka-aineen kiinteäfaasireaktio korkeassa lämpötilassa pietsosähköisen keramiikan syntetisoimiseksi. Tämä prosessi on erittäin tärkeä. Se vaikuttaa suoraan sintrausolosuhteisiin ja lopputuotteen ominaisuuksiin.
4. Toissijainen hienohionta: Tarkoituksena on hienoksi täryttää ja sekoittaa esipoltettua pietsosähköistä keraamijauhetta, jotta saadaan vankka perusta keramiikan tasaiselle suorituskyvylle.
5. Rakeistus: Tarkoituksena on tehdä jauheesta korkeatiheyksisiä rakeita, joilla on hyvä juoksevuus.
6. Muotoilu: Tarkoituksena on puristaa pelletoitu materiaali vaaditun kokoiseen esivalmistettuun aihioon.
7. Muovin poisto: Tarkoituksena on poistaa rakeistamisen aikana lisätty sideaine aihiosta.
8. Sintraus posliiniksi: Aihio suljetaan ja sintrataan posliiniksi korkeassa lämpötilassa. Tämä osa on erittäin tärkeä.
9. Muotokäsittely: Jauha poltettu tuote haluttuun lopputuotteen kokoon.
10. Elektrodi: Aseta johtavat elektrodit vaaditulle keraamiselle pinnalle. Yleisiä menetelmiä ovat hopeakerroksen tunkeutuminen, kemiallinen pinnoitus ja tyhjiöpinnoitus.
11. Suurjännitepolarisaatio: Keramiikan sisäisten sähköalueiden suuntaaminen ja järjestäminen siten, että keramiikalla on pietsosähköisiä ominaisuuksia.
12. Vanhentumistesti: Kun keraaminen suorituskyky on vakaa, testaa erilaisia indikaattoreita nähdäksesi, täyttääkö se odotetut suorituskykyvaatimukset.
