芯明天方片壓電陶瓷元件的材料對(duì)應(yīng)典型應(yīng)用 NCE40：超聲清洗、水下超聲、醫(yī)療應(yīng)用-化妝品、壓電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、諧振模式應(yīng)用。 NCE41：超聲清洗、超聲霧化器、水下超聲、醫(yī)療應(yīng)用、壓電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、諧振模式應(yīng)用、點(diǎn)火擠壓式。 NCE80：超聲焊接、高頻聲吶、高頻醫(yī)療應(yīng)用。 NCE81：超聲焊接、超聲解膠劑、高頻及高功率聲吶、高頻及高功率醫(yī)療應(yīng)用。 NCE51：低功率及低頻超聲/聲傳感器、力及超聲拾音器、超聲傳感器/接收器系統(tǒng)、傳感器、加速度計(jì)、水聽器、流量計(jì)、無損檢測NDT、促動(dòng)器（Bulk及單層的疊堆）。 NCE53：剪切加速度計(jì)、陀螺儀、一般所有要求高溫及時(shí)間穩(wěn)定性的應(yīng)用。 NCE56：醫(yī)療成像、水診器、NDT無損檢測、促動(dòng)器、一般所有既要求高介電常數(shù)又要求高壓常數(shù)的應(yīng)用。 NCE55：醫(yī)療成像、水診器、NDT無損檢測、促動(dòng)器、噴墨打印機(jī)、寬帶傳感器陣列和成像系統(tǒng)、要求高介電常數(shù)及高壓電常數(shù)、溫度限制的應(yīng)用。 注：材料參數(shù)請(qǐng)?jiān)斠娂夹g(shù)參數(shù)。 方片壓電陶瓷元件材料參數(shù) <table align="center" class="ke-zeroborder" "="" border="1" style="border-collapse: collapse; color: rgb(0, 0, 0); font-family: 'microsoft yahei'; font-size: 12px; line-height: 28px; margin: 0px; padding: 0px; width: 1110px;"> 性能 符號(hào)與單位 NCE40 NCE41 NCE46* NCE51
NCE51F NCE53 NCE55 NCE56 NCE57* NCE59* NCE80 NCE81 介電性能（公差+/-10%） 相對(duì)介電系數(shù) εT33 / ε0 1250 1350 1300 1900 1600 5000 2900 1800 2900 1050 1020 介質(zhì)損耗因數(shù) tgδ [10-4] 25 40 30 150 130 220 140 170 190 20 17 介質(zhì)損耗因數(shù)在400V/mm tgδ [10-4] 140 200 100 60 機(jī)電性能（公差+/-5%） 耦合系數(shù)** kp 0.58 0.57 0.57 0.65 0.56 0.62 0.64 0.59 0.64 0.55 0.55 k31 0.34 0.33 0.33 0.38 0.32 0.39 0.37 0.33 0.37 0.30 0.30 k33 0.70 0.68 0.68 0.74 0.65 0.72 0.74 0.70 0.75 0.68 0.69 kt 0.50 0.50 0.47 0.50 0.47 0.50 0.50 0.47 0.52 0.48 0.47 壓電常數(shù) -d31 [10-12C/N] 140 130 130 195 150 260 250 170 240 100 100 d33 [10-12 C/N] 320 310 290 443 360 670 580 425 575 240 255 壓電電壓常數(shù) -g31[10-3Vm/N] 11 11 11 13 9 9 9 11 10 11 11 g33 [10-3Vm/N] 27 25 28 26 23 19 20 27 23 27 28 頻率常數(shù)*** NEp [m/s] 2160 2280 2230 1925 2180 1970 2000 2010 1970 2270 2320 NDt [m/s] 1980 2000 2040 2000 2040 1990 2030 1950 1960 2050 2130 NE1 [m/s] 1470 1600 1500 1370 1530 1400 1410 1610 1630 ND3 [m/s] 1340 1500 1800 1320 1400 1500 1500 1500 1500 物理性質(zhì)（公差+/-5%) 機(jī)械品質(zhì)因數(shù) Qm 700 1400 >1000 80 80 70 80 80 90 1000 1400 密度 ρ [103 kg/m3] 7.75 7.90 7.70 7.85 7.60 8.00 7.65 7.70 7.45 7.80 7.73 彈性參數(shù) sE11 [10-12m2/N] 13 13 13 16 16 17 18 17 17 11 16 sE33 [10-12m2/N] 17 16 20 19 18 21 20 23 23 14 17 居里溫度 Tc[°C] 318 284 330 360 340 159 242 350 235 307 307 *) 只能用于生產(chǎn)疊堆型陶瓷。
**) 測量依照EN 50324標(biāo)準(zhǔn)。
***) 上面的D表示開路，上面的E表示短路。對(duì)于諧振應(yīng)用，陶瓷要與電子器件連接，所以應(yīng)該使用上面帶有E的系數(shù)。1（徑向）和3（軸向）對(duì)應(yīng)參數(shù)被定義的軸。Np就徑向模式常數(shù)，Nt是厚度模式常數(shù)。 以上所列參數(shù)值僅作為參考目的，不能無條件適用于所有形狀及尺寸。參數(shù)變化將取決于元件的實(shí)際形狀、表面處理、形成過程和后期處理等。 方片壓電陶瓷元件注意事項(xiàng)： 銀電極通過絲網(wǎng)印刷方法印刷于陶瓷表面，通過導(dǎo)電引線連接是非常優(yōu)秀且時(shí)間穩(wěn)定性高的連接方式。然而，偶爾可能存在將銀錫表面上的焊料錫潤濕或脫落的問題，因此焊接可能是困難的。 這種現(xiàn)象主要是由大氣中的硫分子與銀表面之間的反應(yīng)，在陶瓷表面上隨后形成的硫化銀層所引起的。該層的形成和高度受到老化、PH、濕度等因素的影響。 為了*避免這些問題，可以在焊接之前輕輕地清潔陶瓷表面上的外部電極。玻璃刷或鋼絲絨對(duì)此操作非常適合。 我們建議使用250到325℃之間的焊接溫度。 銀是可溶于焊料錫中，如果焊接時(shí)間過長，電極將*溶解在焊料中。 為了增加可承受的焊接時(shí)間，我們推薦使用銀含量為2-4％的焊錫。即使因此增加了耐焊時(shí)間，但我們?nèi)越ㄗh焊接時(shí)間不超過2-3秒，以zui小化向壓電陶瓷產(chǎn)品的熱傳遞，從而避免壓電陶瓷材料去極化的風(fēng)險(xiǎn)。 單層壓電陶瓷的諧振頻率 1、片狀單層陶瓷諧振頻率 片狀單層陶瓷本身的諧振頻率與陶瓷的厚度有關(guān)，兩者大致關(guān)系如下圖所示。 厚度[mm] | 諧振頻率[kHz] | 20 | 100 | 10 | 200 | 4 | 500 | 2 | 1000 | 1.4 | 1500 | 1 | 2000 | 0.5 | 4000 | 0.45 | 4700 | 0.3 | 6600 |
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將壓電陶瓷裝入設(shè)備中后，陶瓷的諧振頻率將降低，具體參數(shù)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。 單層壓電陶瓷的位移估算 利用逆壓電效應(yīng)，即對(duì)壓電陶瓷施加電壓，壓電陶瓷受電場影響將產(chǎn)生形變位移。 1、位移的粗略估計(jì) 單層壓電陶瓷一般在zui大耐壓值下的位移約為位移方向長度的1‰，例如1mm厚陶瓷片，它的zui大耐壓值為1000V，在1000V下，它產(chǎn)生的zui大位移約為1μm。 2、片狀單層壓電陶瓷的位移估算：
 其中： U：施加電壓[V] H：陶瓷高度[m] E：電場強(qiáng)度[V/m] d：壓電系數(shù)[m/V] W：陶瓷寬度[m] 由以上公式可知：片狀單層壓電陶瓷的位移只與材料及所給電壓有關(guān)，而對(duì)于同一種材料，不同高度的陶瓷片，只要施加相同電壓（切記：電壓不可超出所能承受的zui大電壓），所產(chǎn)生的位移基本相同。 其他形狀也可根據(jù)此計(jì)算公式進(jìn)行估算位移情況。 3、單層陶瓷工作在諧振頻率點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)幅度zui大。 作為傳感或發(fā)電時(shí)，輸出電壓估算 單層壓電陶瓷作為傳感器時(shí)是利用它的正壓電效應(yīng)，即通過施加外力使之產(chǎn)生形變，從而輸出電荷。
圓片輸出電壓理論估算公式： 
g33：為材料常數(shù) F：為力，單位 H：為高度 R：為圓片的半徑 例如: 圓片NCE41-Disc-OD20-TH5，NCE41材料系數(shù)為25.5*10-3，當(dāng)施加12500N力時(shí)，理論估算所產(chǎn)生的電壓為5000V。 單層壓電陶瓷用來發(fā)電產(chǎn)生的功率，在諧振頻率下，可達(dá)40-50W/cm3，芯明天單層壓電陶瓷在諧振頻率下產(chǎn)生功率zui高的材料為NCE81材料。 單層陶瓷驅(qū)動(dòng)電源 芯明天公司不僅可提供單層壓電陶瓷，且可提供單層壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源，頻率可提供小至幾赫茲，大至上兆頻率的驅(qū)動(dòng)電源，基本參數(shù)如下： | 型號(hào) | zui大輸出電壓V | zui大輸出功率W | 帶寬（-3dB） | E01/00 | 120V | 20W | 0~50KHZ | 50V | 20W | 0~100KHZ | 40V | 20W | 0~150KHZ | 2031 | 300V | 18W | 0~500kHz | 4011 | 160V | 80W | 0~1MHz | 2021 | 170V | 42.5W | 0~1.5MHz | 1100A | 35V | 17.5W | 0~12MHz | 1200A | 35V | 17.5W | 0~24MHz |
該產(chǎn)品為進(jìn)口產(chǎn)品，一般以批量定制為主，所以我們不將壓電陶瓷元件作為標(biāo)準(zhǔn)品提供。但在國外也會(huì)有部分型號(hào)的庫存，可從庫存中選取型號(hào)進(jìn)行性能測試，且供貨時(shí)間短，成本易控制。請(qǐng)與銷售工程師索取庫存型號(hào)。 |
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