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分析温度变化对PZT压电陶瓷执行器/平台的影响

我经常向朋友咨询,使用压电陶瓷的环境复杂多变,尤其是温度,温度可能会有很大的波动。如果您想了解温度对压电陶瓷的影响,让我给您一个具体的介绍。 1居里温度居里温度取决于压电材料。通常,层叠的压电陶瓷的居里温度为150℃或340℃。高压陶瓷的居里温度为215°C或340°C。如果材料超过居里温度点,铁电和压电特性将消失。因此,在居里温度以下工作非常重要。如果将压电陶瓷加热到居里温度,则会因温度而去极化。如果将材料去极化,则压电效应将消失。如果在静态或准静态条件下工作,则可以忽略陶瓷发热。动态工作时需要考虑(动态使用会升温)。 2温度特性温度变化是影响压电陶瓷定位精度的非常重要的因素。压电陶瓷的性能将随温度变化而显着变化。叠层共烧压电陶瓷的工作温度为-25℃〜+ 80℃。当在高于100°C的温度下使用时,陶瓷的性能将大大降低,并且当温度升高时,压电陶瓷的位移会受到一定程度的影响。如果将陶瓷加热到居里温度,则陶瓷将被去极化,压电效应将消失,并且无法恢复。当温度低于室温时,压电效应降低。温度下的热膨胀系数:低压叠层陶瓷的轴向热膨胀系数为-5ppm /℃;高压叠层陶瓷的轴向热膨胀系数为+ 2ppm /℃。压电陶瓷的低温位移变化:与室温环境相比,低温环境下不同电压对应的位移相对减小。压电陶瓷位置的高温位移变化:与室温环境相比,高温环境下陶瓷高度降低,但位移行程相对不变。压电陶瓷的磁滞随着温度的降低而降低。压电陶瓷的磁滞是铁电极化的结果。在极低的温度(例如4K)下,电偶极子几乎没有变化(电畴跃迁),因此磁滞非常低。在室温范围内,温度变化对磁滞变化的影响很小,可以忽略不计。下图显示了温度为4K和300K时压电陶瓷的磁滞曲线。 q