Le mécanisme de génération d’énergie piézoélectrique en céramique repose principalement sur l’effet piézoélectrique. Lorsque les céramiques piézoélectriques sont soumises à une force externe, leur centre de charge interne positif et négatif provoquera un déplacement relatif, générant ainsi une différence de potentiel, c'est-à-dire une tension piézoélectrique. Cet effet permet à la céramique piézoélectrique de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique. Plus précisément, lorsque la force externe comprime la céramique piézoélectrique, la structure cristalline à l’intérieur de la céramique sera déformée, entraînant la séparation des charges positives et négatives, ce qui génère à son tour une tension aux deux extrémités de la céramique. A l’inverse, lorsque la force externe disparaît, la structure cristalline à l’intérieur de la céramique retrouve son état d’origine, la charge est rééquilibrée et la tension disparaît. Grâce à cette propriété, les céramiques piézoélectriques peuvent être largement utilisées dans la récupération d'énergie, les capteurs et les actionneurs. Dans la récupération d'énergie, les céramiques piézoélectriques peuvent convertir efficacement les vibrations mécaniques et les changements de pression dans l'environnement en énergie électrique pour alimenter de petits appareils électroniques, tels que des nœuds de réseau de capteurs sans fil et des appareils portables. Ce type de collecte d'énergie présente les avantages d'être écologique et durable, ce qui peut réduire la dépendance à l'égard de l'alimentation électrique traditionnelle et réduire la consommation d'énergie et la pollution de l'environnement.
Dans le domaine des capteurs, l'effet piézoélectrique des céramiques piézoélectriques leur permet de détecter avec sensibilité les stimuli mécaniques externes, tels que la pression, les vibrations, l'accélération, etc., et de convertir ces grandeurs physiques en signaux électriques pour la sortie. Par conséquent, les capteurs piézoélectriques en céramique se caractérisent par une vitesse de réponse rapide, une sensibilité élevée, une bonne stabilité, etc., et sont largement utilisés dans les systèmes de mesure, de contrôle, de surveillance et autres.
De plus, les céramiques piézoélectriques ont également un effet piézoélectrique inverse, c'est-à-dire qu'elles peuvent produire une déformation sous l'action du champ électrique. Cette caractéristique fait que les céramiques piézoélectriques dans le domaine de l'entraînement ont également un large éventail d'applications. En contrôlant la taille et la direction du champ électrique, la déformation des céramiques piézoélectriques peut être contrôlée avec précision, réalisant ainsi un déplacement et une sortie de force précis. Ce type de pilote présente les avantages d'une structure simple, d'une vitesse de réponse rapide, d'une précision de contrôle élevée, etc., et joue un rôle important dans le domaine du contrôle des micro-déplacements et de l'usinage de précision.
En résumé, le mécanisme de génération d'énergie piézoélectrique en céramique est basé sur l'effet piézoélectrique, et cette caractéristique lui confère un large éventail de perspectives d'application dans le domaine de la collecte d'énergie, des capteurs et des actionneurs. Avec le développement continu de la science et de la technologie, les performances de la céramique piézoélectrique continueront de s'améliorer et ses domaines d'application seront encore élargis !
Saida Piezoelectric is a globally renowned technology-based enterprise specializing in the production and manufacturing of medical atomization related products, we are China Atomiseur piézo-électrique avec capteur de production d'énergie et de chauffage Manufacturers and Custom OEM/ODM Atomiseur piézo-électrique avec capteur de production d'énergie et de chauffage Company, Nous nous sommes engagés dans l'innovation, la recherche et le développement et la promotion des céramiques piézoélectriques ultrasoniques, des produits d'atomisation sans plomb, des composants électroniques et des solutions de conception PCBA associées. Notre objectif est d'améliorer la qualité de vie des gens grâce à la technologie et de parvenir à un avenir plus efficace, vert et durable pour la société.
Depuis sa création en avril 2011, l'entreprise est à la pointe du développement technologique, avec une équipe de recherche et développement exceptionnelle, des équipements de production et de fabrication avancés et des équipements de test de précision. Nous couvrons une large gamme de produits d'atomisation par ultrasons dans notre domaine professionnel, y compris des comprimés d'atomisation médicaux inhalables à base de plomb et sans plomb, des comprimés d'atomisation pour humidificateurs, des comprimés d'atomisation d'huile essentielle, des comprimés d'atomisation industriels, ainsi que des produits de détection liés aux solutions d'entraînement piézoélectriques et PCBA par ultrasons. Nous nous concentrons non seulement sur la recherche et le développement technologiques approfondis, mais appliquons également activement les réalisations technologiques à la vie pratique, afin que les produits technologiques puissent véritablement servir et bénéficier à la société, rendant le monde plus excitant et plus beau.
Les produits médicaux de la série d'atomisation piézoélectrique inhalable de notre société ont tous passé les certifications requises pour les normes d'exportation. Ils comprennent la certification ROHS, la certification du système qualité ISO9001, la certification du système de santé GB/T45001-2020/ISO 45001:2018, GB/T28001-2001 idt OHSAS18001:1999, la certification de santé et de sécurité au travail, la certification du système environnemental GB/T24001-2016/ISO 14001:2015, la proposition californienne. 65, REACH, et les produits d'atomisation médicale ont a également été certifié par la FDA américaine.
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1. Sélection des matériaux et prétraitement
Avant le début du traitement, la sélection du matériau céramique piézoélectrique approprié constitue la base. Les matériaux céramiques piézoélectriques de haute qualité doivent avoir des constantes piézoélectriques élevées, de faibles pertes diélectriques et de bonnes propriétés mécaniques.
Au cours de l'étape de prétraitement du matériau, les céramiques piézoélectriques peuvent devoir être frittées, polarisées et autres traitements. Le processus de frittage permet d'optimiser la microstructure des céramiques, d'améliorer leur densité et leur résistance mécanique ; tandis que le processus de polarisation est l'étape clé pour permettre aux céramiques piézoélectriques d'obtenir des propriétés piézoélectriques. En contrôlant précisément les conditions de frittage et de polarisation, les performances des céramiques piézoélectriques peuvent être considérablement améliorées.
2. Processus spéciaux pour optimiser les performances piézoélectriques
Dans le traitement des disques en céramique piézoélectriques, le moulage et la découpe de précision sont la clé pour garantir la précision du produit. L'utilisation d'une technologie de moulage avancée et d'équipements de découpe de haute précision, tels que des perceuses laser automatiques et des machines de gaufrage pneumatiques, garantit que chaque disque peut atteindre une précision dimensionnelle et une précision de forme extrêmement élevées. Cela contribue non seulement à améliorer les performances piézoélectriques du produit, mais réduit également l'accumulation d'erreurs lors du traitement ultérieur.
Après le formage et la découpe initiale, les disques en céramique piézoélectrique sont également finement meulés et polis. Ce processus peut éliminer davantage les défauts de surface et améliorer la finition de surface, améliorant ainsi les performances piézoélectriques.
Pour certains scénarios d'application complexes, tels que les capteurs de production d'énergie et les atomiseurs piézoélectriques, des céramiques piézoélectriques à structures multicouches peuvent être nécessaires. Cette conception peut répondre à des exigences de performances spécifiques en superposant des couches de céramique piézoélectrique présentant des performances différentes. Haining Saida Piezoelectric Ceramics Co., Ltd. a accumulé une riche expérience dans la conception de structures multicouches et peut personnaliser le nombre optimal de couches et les méthodes de connexion intercouches en fonction des exigences du client, maximisant ainsi les performances piézoélectriques tout en garantissant la résistance mécanique.
Le recuit et le traitement thermique à haute température sont des moyens importants pour optimiser les performances des céramiques piézoélectriques. En contrôlant avec précision la température de recuit et le temps de maintien, la contrainte résiduelle à l'intérieur de la céramique peut être davantage éliminée, la structure cristalline peut être optimisée et la constante piézoélectrique et la résistance mécanique peuvent être améliorées.
3. Procédé spécial pour optimiser la résistance mécanique
Dans la conception des disques céramiques piézoélectriques, leur résistance mécanique peut être améliorée grâce à une conception structurelle raisonnable. Par exemple, l'ajout de nervures de renforcement au bord du disque ou l'utilisation d'autres formes de structures de renforcement peuvent améliorer efficacement la résistance à la flexion et la résistance aux chocs du disque.
Le revêtement de surface peut non seulement améliorer la résistance à la corrosion des céramiques piézoélectriques, mais également améliorer dans une certaine mesure leur résistance mécanique. Grâce à une technologie de revêtement avancée, une couche protectrice uniforme et dense est appliquée sur la surface de la céramique piézoélectrique, ce qui empêche efficacement l'environnement extérieur d'éroder la céramique. Le revêtement peut également jouer un rôle dans la lubrification et la réduction des frottements, ce qui contribue à prolonger la durée de vie du produit.
Dans certaines applications haut de gamme, les céramiques piézoélectriques peuvent devoir être combinées avec d'autres matériaux (tels que des métaux, des matériaux polymères, etc.) pour améliorer leurs propriétés mécaniques. Haining Saida Piezoelectric Ceramics Co., Ltd. mène des recherches et une exploration approfondies dans la technologie de renforcement composite et peut fournir des solutions personnalisées en fonction des exigences du client. Grâce à une sélection raisonnable des matériaux et à une conception structurelle, la combinaison parfaite de céramiques piézoélectriques et de matériaux composites peut être obtenue, améliorant ainsi considérablement la résistance mécanique tout en garantissant les performances piézoélectriques.
4. Contrôle qualité et inspection
Pendant le processus de transformation, le contrôle qualité et l’inspection sont des maillons clés pour garantir la performance du produit. Haining Saida Piezoelectric Ceramics Co., Ltd. en est bien consciente et procédera donc aux inspections correspondantes après chaque processus. Pour le produit final, la société effectuera une inspection complète à 99,99 % conformément aux exigences du client et aux normes internationales pour garantir que chaque produit peut atteindre le meilleur état de performance. En outre, l'entreprise dispose également d'équipements de production sophistiqués et d'équipements d'essai complets, tels que des machines d'essai de traction, des analyseurs d'impédance à ultrasons et des instruments de mesure d'image, qui peuvent surveiller et évaluer les paramètres de performance et la résistance mécanique des produits en temps réel.