壓電陶瓷的常見問題（一）
芯明天壓電陶瓷片/堆棧
1）我想在我的壓電陶瓷上涂一層涂料，這會(huì)減少它的位移嗎？
答：任何與壓電陶瓷平行的附加材料都會(huì)使得壓電陶瓷的負(fù)載增加，從而降低它的性能。然而，在大多數(shù)情況下，與壓電陶瓷的剛度相比，外衣的剛度會(huì)較低，所以影響是較小的（<5%）。
2）我可以使用油對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行冷卻嗎？
答：可以。對(duì)于一些應(yīng)用，壓電陶瓷本身產(chǎn)生的熱量（自發(fā)熱）是顯著的，可以通過空氣流或油流進(jìn)行冷卻的目的。冷卻油必須是清潔的電介質(zhì)油（絕緣油），因?yàn)槿魏坞s質(zhì)都可能會(huì)引起電化學(xué)反應(yīng)，終導(dǎo)致壓電陶瓷的損壞、失效。另外注意，對(duì)于橫截面較大的壓電陶瓷，它的表面與內(nèi)部的熱梯度可能很大，因此保持可接受的表面溫度可能不夠。
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芯明天定制風(fēng)冷散熱型壓電促動(dòng)器
3）可以對(duì)壓電陶瓷施加扭力嗎？
答：不建議對(duì)壓電陶瓷施加扭力。通過螺母對(duì)壓電陶瓷施加預(yù)緊力時(shí)，必須確保預(yù)緊的擰緊扭力不會(huì)傳遞到壓電陶瓷上。大于1MPa的剪切力，可能會(huì)導(dǎo)致壓電陶瓷間膠層的斷裂。
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芯明天抗扭力壓電促動(dòng)器
4）我可以在壓電陶瓷上施加多大的預(yù)緊力？
答：我們建議壓電陶瓷工作在0~80MPa的預(yù)緊力下。預(yù)緊力的設(shè)計(jì)必須確保在任何條件下，預(yù)載力都在這個(gè)范圍。通常值為10~20MPa。
5）我可以對(duì)壓電陶瓷疊堆施加負(fù)壓?jiǎn)幔?/span>
答：可以。可以通過施加一定的負(fù)壓來增加壓電陶瓷在準(zhǔn)靜態(tài)下的位移。然而，為了避免壓電陶瓷被退極化的風(fēng)險(xiǎn)，電場(chǎng)應(yīng)受到限制：在室溫、無負(fù)載下，對(duì)于N51和N57材料，負(fù)壓不得超過-0.7kV/mm，對(duì)于N59材料為-0.25kV/mm，N46材料為-1.5kV/mm。而在高溫和高負(fù)載情況下，這些建議值必須減小。
壓電陶瓷 - 彎曲運(yùn)動(dòng)
芯明天壓電陶瓷彎曲片
1）我不能測(cè)量到壓電陶瓷彎曲片參數(shù)表中的諧振頻率值，原因是什么？
答：參數(shù)中所列的諧振頻率是在無附加質(zhì)量（懸臂）狀態(tài)下定義的。在無任何夾持的狀態(tài)下，諧振頻率將是更高的，所以夾持力對(duì)諧振頻率有影響。類似地，在壓電陶瓷彎曲片的頂端加上一個(gè)負(fù)載（如鏡片等）將會(huì)降低諧振頻率。
2）多層壓電陶瓷的內(nèi)部電極暴露在外，如何處理？
答：對(duì)于多層壓電陶瓷，如果內(nèi)部電極暴露在外，則需要降低外加電壓Vmax以避免產(chǎn)生電弧。必須對(duì)暴露區(qū)域進(jìn)行涂層。安全起見，請(qǐng)更換新的壓電陶瓷。
壓電陶瓷 - 剪切運(yùn)動(dòng)型
芯明天壓電陶瓷剪切片
1）在壓電剪切片中未提到出力。它的出力是多少？
答：對(duì)于壓電陶瓷剪切片，由于它的高剛度，測(cè)量它的出力難度很大。這是我們未在參數(shù)表中提的原因。可以通過自由位移與剛度相乘來估算出力，剛度值可通過S55E獲得，S55E的值為4.3e-11m^2/N。
2）壓電陶瓷剪切片可以高頻使用嗎？
答：因其高剛度及高諧振頻率，壓電陶瓷剪切片可用于快速操作（快速響應(yīng)）。然而，連續(xù)高頻使用可能會(huì)產(chǎn)生問題。這是因?yàn)樗姆蔷€性意味著高損耗（比d33陶瓷更高），所以壓電陶瓷本身會(huì)發(fā)熱。通常，在2kHz下工作幾分鐘不是問題。如果需要更高的頻率或更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，則必須降低施加的工作電壓，否則壓電陶瓷將緩慢地退極化（失去極化）。
3）對(duì)于壓電陶瓷剪切片，推薦的預(yù)緊力是多少？
答：通常的d33壓電陶瓷疊堆，在高頻使用時(shí)需要預(yù)加預(yù)緊力，因?yàn)閼T性力會(huì)變得顯著，在壓電陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。對(duì)于剪切型壓電陶瓷，它的慣性力是一個(gè)剪切的力，所以軸向預(yù)緊力產(chǎn)生的影響是有限的。但在某些情況下，為了改善剛度（通過壓縮膠層/膠合線）或?yàn)榱吮苊鈴澢ㄈ绻匦倪h(yuǎn)離于固定端），軸向預(yù)緊力是非常有益的。
4）壓電陶瓷剪切片上可施加的大軸向負(fù)載是多大？
答：壓電陶瓷剪切片通常是在3.5MPa的壓力下進(jìn)行測(cè)試的。壓電陶瓷可以承受更高的壓縮力（>50MPa），但在實(shí)際使用中，我們建議壓電陶瓷剪切片的軸向負(fù)載不超過5MPa。這是因?yàn)樵诮佑|面上很小的缺陷也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力的集中，從而破壞壓電陶瓷。如果要求高壓力，我們推薦使用較高平面度的接觸面（包括壓電剪切片表面與結(jié)構(gòu)上的接觸面）。
5）可施加在壓電陶瓷剪切片上的大剪切負(fù)載是多少？
答：這種陶瓷能承受很高的負(fù)載。實(shí)際上，陶瓷和基底之間的接口面決定了大剪切負(fù)載。
如果運(yùn)動(dòng)是通過摩擦傳遞的，則大負(fù)載將取決于接觸面處的壓力和靜摩擦系數(shù)。例如，2MPa壓力×0.2摩擦系數(shù)=0.4MPa，對(duì)于5×5mm的剪切片，它的大剪切負(fù)載約10N。
如果使用環(huán)氧樹脂粘合固定，大剪切負(fù)載將取決于所用環(huán)氧樹脂的強(qiáng)度。通常，環(huán)氧樹脂可在5MPa的剪切應(yīng)力下安全使用，在5×5mm的剪切片上使用，它的大剪切負(fù)載約125N。
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