Aká je piezoelektrická vlastnosť ZNS?

Aká je piezoelektrická vlastnosť ZNS?

Ako dodávateľ ZNS sa často pýtam na rôzne vlastnosti tejto pozoruhodnej zlúčeniny a ten, ktorý často vzbudzuje záujem výskumných pracovníkov, inžinierov a výrobcov, je jej piezoelektrická vlastnosť. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do toho, čo má piezoelektrická vlastnosť ZNS, jej význam a ako sa dá využiť v rôznych aplikáciách.

Pochopenie piezoelektrickosti

Predtým, ako sa ponoríme do špecifík Zns, najprv pochopme, čo je piezoelektrika. Piezoelektrickosť je schopnosť určitých materiálov generovať elektrický náboj v reakcii na aplikované mechanické napätie, ako je tlak alebo vibrácie. Naopak, tieto materiály sa môžu tiež deformovať, keď sa na ne aplikuje elektrické pole. Vďaka tomuto jedinečnému vzťahu s dvojitým spôsobom medzi mechanickou a elektrickou energiou je piezoelektrické materiály mimoriadne cenné v širokej škále aplikácií.

Piezoelektrika v Zns

Sulfid zinočnatého (ZNS) je zlúčenina, ktorá vykazuje piezoelektrické správanie. ZNS existuje v dvoch hlavných kryštálových štruktúrach: sphalerit (kubické) a wurtzite (hexagonálne) formy. Štruktúra Zns Wurtzite je tá, ktorá vykazuje piezoelektrické vlastnosti. Je to preto, že štruktúra Wurtzite nemá stred symetrie. V ne -centrosymetrickom kryštáli, keď sa aplikuje mechanické napätie, sú strediská kladných a záporných nábojov v kryštálovej mriežke posunuté v porovnaní so sebou, čím sa vytvárajú elektrický dipólový moment, a tak vytvárajú elektrický náboj na povrchu materiálu.

Piezoelektrický účinok v ZnS je výsledkom vnútorného usporiadania atómov zinku a síry. Keď sa aplikuje sila, atómy sú tlačené alebo vytiahnuté z ich rovnovážnych polohy. Asymetrická povaha štruktúry Wurtzitu znamená, že toto vytesnenie atómov vedie k čistému oddeleniu pozitívnych a negatívnych nábojov, čo vedie k rozdielu elektrického potenciálu v rámci materiálu.

Meranie piezoelektrických vlastností

Na kvantifikáciu piezoelektrických vlastností Zns sa používa niekoľko parametrov. Najdôležitejšie sú koeficient piezoelektrického kmeňa ($ d_ {ij} $) a koeficient piezoelektrického napätia ($ g_ {ij} $). Koeficient piezoelektrického kmeňa $ D_ {ij} $ opisuje množstvo kmeňa (deformácie) vyrobenej na jednotku aplikovaného elektrického poľa, zatiaľ čo koeficient piezoelektrického napätia $ g_ {ij} $ sa týka elektrického poľa generovaného na jednotku aplikovaného mechanického napätia.

Pre Zns sú hodnoty týchto koeficientov ovplyvnené faktormi, ako je orientácia kryštálov, teplota a prítomnosť nečistôt. Vzorky s jedným - kryštálmi ZnS s vysokou kvalitou sa často používajú na presné meranie týchto koeficientov v laboratórnych nastaveniach. Tieto merania sú rozhodujúce pre pochopenie toho, ako možno Zn optimalizovať pre konkrétne aplikácie.

Význam piezoelektrických Zns

Piezoelektrická vlastnosť ZNS otvára množstvo aplikácií. Jednou z najznámejších aplikácií je v senzoroch. Piezoelektrické ZNS senzory sa môžu použiť na detekciu mechanických vibrácií, zmien tlaku a rovnomerného zrýchlenia. Napríklad v automobilových aplikáciách sa tieto senzory môžu použiť na monitorovanie tlaku pneumatík. Keď sa tlak vo vnútri pneumatiky zmení, mechanické napätie na snímači ZNS sa zmení, čo následne generuje elektrický signál, ktorý je možné merať a použiť na upozornenie vodiča.

Piezoelektrické Zn sa môžu okrem senzorov použiť aj v ovládačoch. Ovládače sú zariadenia, ktoré premieňajú elektrickú energiu na mechanický pohyb. Aplikáciou elektrického poľa na ovládač ZNS je možné vykonať deformáciu kontrolovaným spôsobom. Vďaka tomu sú užitočné v systémoch presného polohovania, ako sú napríklad systémy používané v polovodičových výrobných a optických zariadeniach.

Ďalšou rozvíjajúcou sa oblasťou aplikácie je zber energie. S rastúcim dopytom po zariadeniach poháňaných samostatne sa môžu piezoelektrické materiály ako Zns použiť na premenu okolitej mechanickej energie, ako sú vibrácie zo strojov alebo ľudského pohybu, na elektrickú energiu. Táto zozbieraná energia sa potom môže použiť na napájanie malých elektronických zariadení, čím sa znižuje potreba batérií.

Naše výrobky ZNS pre piezoelektrické aplikácie

Ako dodávateľ ZNS ponúkame vysoko kvalitné materiály ZNS, ktoré sú vhodné pre piezoelektrické aplikácie. NášInžiniersky plastový sulfid zinočnatéhoje starostlivo spracovaný, aby sa zabezpečil vysoký stupeň čistoty a požadovaná kryštálová štruktúra. Chápeme dôležitosť konzistentnosti a kvality v piezoelektrických aplikáciách a naše výrobné procesy sú navrhnuté tak, aby spĺňali prísne požiadavky našich zákazníkov.

Náš tím expertov je tiež k dispozícii na poskytovanie technickej podpory a usmernení o tom, ako čo najlepšie využívať naše produkty ZNS v piezoelektrických aplikáciách. Či už vykonávate výskum v laboratóriu alebo sa snažíte integrovať ZN do komerčného produktu, môžeme ponúknuť cenné poznatky založené na našich rozsiahlych skúsenostiach v tejto oblasti.

Kontaktujte nás kvôli obstarávaniu

Ak máte záujem používať naše produkty ZNS pre piezoelektrické aplikácie alebo akékoľvek iné aplikácie, odporúčame vám, aby ste sa k nám oslovili. Zaviazali sme sa poskytovať našim zákazníkom najlepšie kvalitné produkty a služby. Či už potrebujete malé množstvo na výskumné účely alebo rozsiahlu ponuku priemyselnej výroby, môžeme vyhovieť vašim potrebám. Kontaktujte nás a začnite diskusiu o obstarávaní a preskúmajte, ako naše ZN môžu splniť vaše konkrétne požiadavky.

Odkazy

1. „Piezoelektrické materiály: princípy a aplikácie“ od Tr Shrout a SJ Zhang.
2. „Fyzika polovodičových zariadení“ od SM Sze a Kwok K. Ng.
3. Výskumné práce o piezoelektrických vlastnostiach ZNS publikovaných vo vedeckých časopisoch ako „Journal of Applied Physics“ a „Fyzické prehľad B“.