***次大戰后不久,石英換能器便發展出兩項重要的應用。首先,哈佛大學的皮爾士教授(G.W.Pierce)用石英晶體制作超聲波干涉儀,由石英所發生的超聲波和圖中聲波反射器所反射的回波混合,產生極大值,若微調反射板使前進或后退,則可獲得另一極大值,由兩極大值間的距離,亦即反射板在兩相鄰極大值間所移動的距離,可測出聲波波長。因為已知頻率,因此由頻率與波長的乘積,可定出波在氣體介質中的速度。同時,由幾個極大值間的振幅降低率,可求出波在氣體中的表減系數。當時用它來測量聲波在二氧化碳中波速對頻率的關系,而求出波速的色散關系。用這種方法,可研究氣體在不同混合比與溫度下聲波的波速與衰減率。壓電破膜顯微操作儀利用壓電元件產生的驅動力,可以良好的穿刺各類樣品:如小鼠、豬、牛的卵母細胞和胚胎。深圳Piezo壓電單精子胞漿內注射
壓電材料的應用領域可以粗略分為兩大類:即振動能和超聲振動能-電能換能器應用,包括電聲換能器,水聲換能器和超聲換能器等,以及其它傳感器和驅動器應用。
換能器換能器是將機械振動轉變為電信號或在電場驅動下產生機械振動的器件壓電聚合物電聲器件利用了聚合物的橫向壓電效應,而換能器設計則利用了聚合物壓電雙晶片或壓電單晶片在外電場驅動下的彎曲振動,利用上述原理可生產電聲器件如麥克風、立體聲耳機和高頻揚聲器。目前對壓電聚合物電聲器件的研究主要集中在利用壓電聚合物的特點,研制運用其它現行技術難以實現的、而且具有特殊電聲功能的器件,如抗噪聲電話、寬帶超聲信號發射系統等。為滿足特定要求而開發的各種原型水聲器件,采用了不同類型和形狀的壓電聚合物材料,如薄片、薄板、疊片、圓筒和同軸線等,以充分發揮壓電聚合物高彈性、低密度、易于制備為大和小不同截面的元件、而且聲阻抗與水數量級相同等特點,***一個特點使得由壓電聚合物制備的水聽器可以放置在被測聲場中,感知聲場內的聲壓,且不致由于其自身存在使被測聲場受到擾動。而聚合物的高彈性則可減小水聽器件內的瞬態振蕩,從而進一步增強壓電聚合物水聽器的性能。 上海壓電轉基因壓電顯微操作儀PMM 6可用于兔子卵母細胞和胚胎的ICSI等實驗。
壓電陶瓷-高聚物復合材料請添加圖片說明無機壓電陶瓷和有機高分子樹脂構成的壓電復合材料,兼備無機和有機壓電材料的性能,并能產生兩相都沒有的特性。因此,可以根據需要,綜合二相材料的優點,制作良好性能的換能器和傳感器。它的接收靈敏度很高,比普通壓電陶瓷更適合于水聲換能器。在其它超聲波換能器和傳感器方面,壓電復合材料也有較大優勢。國內學者對這個領域也頗感興趣,做了大量的工藝研究,并在復合材料的結構和性能方面做了一些有益的基礎研究工作,目前正致力于壓電復合材料產品的開發。4、壓電性特異的多元單晶壓電體
1927年,伍德(R.W.Wood)與魯密斯(A.L.Loomis)首先使用高功率超聲波。使用藍杰文型的石英換能器配合高功率真空管,在液體中產生高能量,使液體引起所謂的空腔(cavitation)現象。同時也研究高功率超聲波對生物試樣的效應。在水下音響(underwatersound)的研究中發現,石英晶體并不是很好的換能器材料,但是它的振蕩頻率卻不隨溫度而變,亦即所謂的具有低的溫度系數。這種頻率對溫度的高穩定性,用在控制振蕩器的頻率,及某些濾波器上**有用。1919年,卡迪(Cady)教授***次利用石英當做頻率控制器,圖四就是**早期的晶體控制振蕩器電路。因為晶體具有極高的Q值(注三),振蕩器的頻率受到晶體共振頻率的控制,且頻率不隨溫度變化而變。后來,皮爾士和皮爾士-米勒(Pierce-Miller)又發明一種以后廣被采用的晶體控制振蕩電路。在第二次世界大戰中,大約使用了一千萬個晶體振蕩器,用以建立坦克與坦克之間及地面和飛機之間的通訊。與傳統ICSI方法相比,Piezo-ICSI增加了顯微注射的速度和準確率,利用MII轉基因的方法有效的生成轉基因鼠。
壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。
正壓電壓電效應是指:當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去后,晶體又恢復到不帶電的狀態;當外力作用方向改變時,電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應制成的。
逆壓電是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現象。用逆壓電效應制造的變送器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型5種基本形式。壓電晶體是各向異性的,并非所有晶體都能在這5種狀態下產生壓電效應。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應,但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。 壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的推廣和應用將為不孕不育患者帶來新的希望和機會,改善他們的生活質量。美國透明帶穿孔壓電細胞注射
日本PRIME TECH 從PMM 150FU到PMM 4G,再到新一代的PMM 6。深圳Piezo壓電單精子胞漿內注射
如今壓電陶瓷已經被科學家應用到**建設、科學研究、工業生產以及和人民生活密切相關的許多領域中,成為信息時代的多面手。在航天領域,壓電陶瓷制作的壓電陀螺,是在太空中飛行的航天器、人造衛星的“舵”。依靠“舵”,航天器和人造衛星,才能保證其既定的方位和航線。傳統的機械陀螺,壽命短,精度差,靈敏度也低,不能很好滿足航天器和衛星系統的要求。而小巧玲瓏的壓電陀螺靈敏度高,可靠性好。在潛入深海的潛艇上,都裝有人稱水下偵察兵的聲納系統。它是水下導航、通訊、偵察敵艦、清掃敵布水雷的不可缺少的設備,也是開發海洋資源的有力工具,它可以探測魚群、勘查海底地形地貌等。在這種聲納系統中,有一雙明亮的“眼睛”——壓電陶瓷水聲換能器。當水聲換能器發射出的聲信號碰到一個目標后就會產生反射信號,這個反射信號被另一個接收型水聲換能器所接收,于是,就發現了目標。目前,壓電陶瓷是制作水聲換能器的比較好材料之一。深圳Piezo壓電單精子胞漿內注射