压电陶瓷得使用寿命真的只有10亿次吗

发布时间:2018-05-07

 

压电技术

我们经常听到有人问压电陶瓷的使用寿命是多长? 您可能听到多的回答是大约10亿次。那么陶瓷的使用寿命极限难道真的就只有10亿次吗,第十亿零一次就立马会损坏吗?

答案当然不是,因为压电陶瓷的使用寿命受到周围环境因素、驱动电压、使用频率、机械安装方式等等很多外界的因素影响,而并非一个10亿次就能够一概而论的。如果在电压范围内,使用频率在功率范围内,使用环境湿度在40%以内,那么压电陶瓷的使用寿命要远远高于10亿次。

 

通过大量不同温度、湿度环境下对同一型号压电陶瓷进行测试,对测得结果进行分析,得出以下公式,用于估算压电陶瓷的静态使用寿命。公式如下:

 

如:我们对芯明天的压电陶瓷PSt 150/5×5/20进行评估,在环境温度25℃、湿度60% RH及驱动电压100 V的使用情况下,它的可靠性评估值为:

 

在安全使用温度范围内降低环境湿度、降低驱动电压则使用寿命会随之延长。

由于动态操作中,压电陶瓷会因为介电损耗而导致陶瓷温度升高,因此环境湿度对压电陶瓷不会造成那么大的影响,压电陶瓷的使用寿命自然会随之延长,但是由于动态操作引起压电陶瓷温度的升高会受到压电陶瓷的形状、尺寸、驱动的波形、工作频率等诸多因素的影响,动态操作的使用寿命无法以有效的公式来计算。但我们可以通过脉冲实验来大致确定陶瓷的运动寿命。

芯明天机械封装型压电陶瓷,由于优异的结构设计,有效消除外部机械结构可能引起的剪切力与侧向力,同时由于加载一定得预紧力,减少因电压快速上升时压电陶瓷快速伸缩所产生的张力,这对于压电陶瓷的使用寿命的延长无疑起着重要作用。

目前,芯明天某工业型客户购买我司生产的封装型压电陶瓷PSt150/7/20VS12,已经连续使用七年以上,现在使用状态依然良好。

 

 

如何提高陶瓷的使用寿命

1、控制环境湿度,或者选择芯明天定制防潮型压电陶瓷;

2、高温环境操作,尽量选择芯明天高温型压电陶瓷,或者给压电陶瓷加散热装置;

3、压电陶瓷在动态使用时,需要加载一定的预紧力;

4、陶瓷使用功率控制在5W以下,会提高陶瓷的使用寿命;如果功率过5W建议加上散热机构;

5、陶瓷在使用时,要避免侧向力和拉力;

6、动态操作,外部负载等条件下,建议选择封装型压电陶瓷。

�体;color:rgb(89,89,89);letter-spacing:1.5000pt;font-size:10.5000pt;mso-font-kerning:0.0000pt;" >叠堆陶瓷所在的环境应该保持干燥。

不要存储在温度高于80℃的温度下。

不要存储在温度潮湿的环境下,相对湿度低于40%。

不在易燃的气体或液体环境下工作。

防止叠堆陶瓷表面接触导电或者腐蚀性物质,可用异丙醇清理表面,避免高温下接触异丙醇及过度的超声清洗。

存储时请将陶瓷两极短路,避免产生电荷。

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