پیزوالیکٹرک سرامکس اور پیزوالیکٹرک اثر کی خصوصیات
سرامکس جن کا الٹراسونک ٹرانسڈوسرز پر "پیزوالیکٹرک اثر" ہوتا ہے انہیں پیزوالیکٹرک سرامکس کہا جاتا ہے۔ پیزوالیکٹرک سرامکس عام طور پر سنٹرنگ کے عمل کے دوران متعدد آکسیڈائزنگ مرکبات یا کاربونک ایسڈ مرکبات کے درمیان کیمیائی رد عمل سے تشکیل پاتے ہیں۔ مینوفیکچرنگ کا عمل عام الیکٹرانک سرامکس کی طرح ہے۔
پیزوالیکٹرک سرامکس اپنی اعلی جسمانی طاقت، کیمیائی نااہلی اور نسبتا سستی مینوفیکچرنگ لاگت کی وجہ سے الٹراسونک ٹرانسڈوسر بنانے کے لئے ترجیحی انتخاب ہیں۔ پیزوالیکٹرک سرامکس کو الٹراسونک ٹرانسڈوسرز، سرامک کیپیسٹرز، سینسرز اور ایکٹوایٹرز جیسی اشیاء بنانے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔
پیزوالیکٹرک سرامکس کی خصوصیات
پیزوالیکٹرک سرامکس انسان کا بنایا ہوا پیزوالیکٹرک مواد ہے۔ پیزوالیکٹرک مواد وہ مواد ہے جو میکانیکی دباؤ کی وجہ سے بجلی پیدا کرسکتا ہے۔ جب وولٹیج لگایا جاتا ہے تو پیزوالیکٹرک مواد بگڑ جاتا ہے۔ پیزوالیکٹرک کا تمام مواد غیر موصلی ہوتا ہے تاکہ پیزوالیکٹرک اثر پیدا کیا جا سکے اور کام کیا جا سکے۔
پیزوالیکٹرک سرامکس اطلاقی میکانیکی دباؤ کے مطابق وولٹیج پیدا کرتے ہیں۔ عام طور پر توانائی کی کٹائی، گیس کی آگ بھڑکانے والے اور سینسر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے دباؤ، تیزی اور زاویے کی رفتار کا پتہ لگانے کے لئے.
پیزوالیکٹرک سرامکس اطلاقی وولٹیج کے مطابق بے گھر ی پیدا کرتے ہیں۔ یہ عام طور پر لکیری ایکٹوایٹر ایپلی کیشنز جیسے پیزوالیکٹرک انجیکٹرز، نینو پوزیشننگ اور اینٹی وائبریشن سسٹم کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ الیکٹرانک اور ہائیڈرولک ایکٹوٹرز کے مقابلے میں، پیزوالیکٹرک سرامکس میں تیز ردعمل، ہائی پریشر اور درست آپریشن ریزوننس کے فوائد ہیں۔
پیزوالیکٹرک سرامکس میں شکل اور سائز کے لحاظ سے قدرتی ارتعاش ہوتا ہے۔ جب ایک مخصوص فریکوئنسی کے ساتھ ایک برقی میدان (جسے گونجدار فریکوئنسی کہا جاتا ہے) لگایا جاتا ہے، تو پیزوالیکٹرک سرامک ایک بڑی وسعت کے ساتھ ارتعاش کرے گا، اس طرح زیادہ سے زیادہ کرنٹ ظاہر ہوگا۔ یہ فیچر الٹراسونک وائبریٹرز میں استعمال کیا جاتا ہے، جیسے واشنگ مشینیں، ہیومیڈیفائرز، سونار، الیکٹریکل سگنل فلٹرز اور الٹراسونک موٹرز۔
پیزوالیکٹرک سرامک مواد
بیریم ٹائٹینیٹ، لیڈ زرکونیٹ ٹائٹینیٹ اور لیتھیئم نیوبیٹ جیسے مواد پیزوالیکٹرک سرامکس بنانے کے لئے اہم خام مال ہیں۔ وہ کچھ مصنوعی مواد ہیں اور زیادہ تر قدرتی مواد سے زیادہ بجلی پیدا کرنے کی صلاحیت ثابت ہوئے ہیں۔ لیڈ زرکونیٹ ٹائٹینیٹ (پی زیڈ ٹی) پیزوالیکٹرک سرامکس بنانے کے لئے سب سے عام خام مال ہے۔ یہ دو کیمیائی عناصر (زیادہ درجہ حرارت پر)، سیسہ اور زرکونیم سے بنایا اور تیار کیا جاتا ہے۔
ٹرانسڈوسر کے لئے پیزوالیکٹرک سرامک شیٹ
پی زیڈ ٹی سرامکس میں دیگر پیزوالیکٹرک سرامکس کے مقابلے میں زیادہ حساسیت اور زیادہ کام کرنے کا درجہ حرارت ہوتا ہے۔ پی زیڈ ٹی کی امتیازی خصوصیت اس کی بڑی پیزو الیکٹریسٹی ہے۔ پی زیڈ ٹی میں پیرووسکیٹ قسم کا کرسٹل ڈھانچہ ہے، جو بڑی پیزو الیکٹریسٹی کے احساس کے لئے موزوں ہے۔ اس کے علاوہ اجزاء کو بہتر بنانے کے ذریعے افعال کو بڑھایا جا سکتا ہے۔
پیزوالیکٹرک اثر
بے قاعدہ کرسٹل پیزوالیکٹرک مواد کے طور پر اکٹھے ہوتے ہیں۔ ان کرسٹلز کی ساخت متناسب نہیں ہے، لیکن یہ اب بھی برقی طور پر غیر جانبدار توازن میں موجود ہیں۔ تاہم، ایک بار جب ان پیزوالیکٹرک کرسٹلز پر میکانیکی دباؤ ڈالا جاتا ہے تو ان کی ساخت خراب ہو جائے گی اور ایٹموں کو ایسے کرسٹل پیدا کرنے کے لئے دھکیل دیا جائے گا جو کرنٹ چلا سکتے ہیں۔ اگر آپ ایک ہی پیزوالیکٹرک کرسٹل استعمال کرتے ہیں اور اس پر برقی کرنٹ لگاتے ہیں تو کرسٹل پھیل جائے گا اور سکڑ جائے گا جس سے برقی توانائی میکانیکی توانائی میں تبدیل ہوجائے گی۔
پیزوالیکٹرک سرامکس پیزوالیکٹرک مواد ہیں اور ان میں "پیزوالیکٹرک اثر" ہوتا ہے جو عام طور پر پیزوالیکٹرک مواد میں ہوتا ہے۔ پیزوالیکٹرک اثر کرسٹل مواد میں میکانیکی حالت اور برقی حالت کے درمیان لکیری برقی میکانیکی تعامل کی وجہ سے ہوتا ہے۔ پیزوالیکٹرک اثر کو براہ راست پیزوالیکٹرک اور ریورس پیزوالیکٹرک اثر میں تقسیم کیا گیا ہے۔ پیزوالیکٹرک اثر معکوس ہے۔ جب کوئی چھوٹی سی بیرونی قوت اس پر کام کرتی ہے تو یہ میکانیکی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کر سکتی ہے۔ ایک بار پیزوالیکٹرک سرامک شیٹ گروپوں کے درمیان اے سی وولٹیج کا اطلاق ہونے کے بعد، برقی توانائی میکانیکی توانائی میں الٹ جائے گی۔
براہ راست پیزوالیکٹرک اثر
براہ راست پیزوالیکٹرک اثر مواد پر براہ راست دباؤ کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ایسا اس وقت ہوتا ہے جب دو دھاتی پلیٹیں عام طور پر پیزوالیکٹرک مواد کے ٹکڑے (جیسے کرسٹل یا سرامک) پر دباؤ ڈالنے کے لئے استعمال کی جاتی ہیں۔ صرف پیزوالیکٹرک کرسٹل کو دو دھاتی پلیٹوں کے درمیان رکھتے ہوئے، اس وقت، مواد کامل توازن میں ہے اور کرنٹ نہیں چلاتا ہے۔ ایک بار جب دھاتی پلیٹ مواد پر میکانیکی دباؤ لگاتی ہے، جب کرسٹل دباؤ یا دیگر دباؤ سے پریشان ہوتا ہے، چارج عدم توازن ایک فرق کا سبب بنے گا۔ کرسٹل کی سطح کے مخالف اطراف میں ضرورت سے زیادہ منفی اور مثبت چارجز ظاہر ہوتے ہیں۔ دھاتی پلیٹ ان چارجز کو اکٹھا کرتی ہے، جسے وولٹیج پیدا کرنے اور سرکٹ کے ذریعے کرنٹ بھیجنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ عمل براہ راست پیزوالیکٹرک اثر ہے۔
ریورس پیزوالیکٹرک اثر
ایک پیزوالیکٹرک کرسٹل دو دھاتی پلیٹوں کے درمیان رکھا جاتا ہے، اور کرسٹل کی ساخت بغیر کسی تبدیلی کے کامل توازن میں ہے۔ ایک بار جب برقی توانائی کرسٹل پر لگائی جاتی ہے تو کرسٹل کی ساخت سکڑ جاتی ہے اور پھیل جاتی ہے۔ جیسے جیسے کرسٹل کی ساخت پھیلتی ہے اور سکڑتی ہے، یہ موصولہ برقی توانائی کو تبدیل کرتی ہے اور آواز کی لہروں کی شکل میں میکانیکی توانائی جاری کرتی ہے۔ موجودہ مواد میں موجود ایٹموں کو آگے پیچھے ارتعاش کرنے پر مجبور کرتا ہے۔ اس عمل کو معکوس پیزوالیکٹرک اثر کہا جاتا ہے۔ ریورس پیزوالیکٹرک اثر ایسے آلات تیار کرنے میں مدد کرتا ہے جو آواز کی لہریں پیدا کرتے ہیں، جیسے سپیکر اور بزر۔
الٹراسونک ٹرانسڈوسر کے بنیادی عنصر کے طور پر، پی زیڈ ٹی-8 کے پیزوالیکٹرک سرامک میں اعلی معیار کا عنصر کیو ایم، زیادہ محفوظ کام کرنے کا درجہ حرارت (کیوری درجہ حرارت) اور کم ڈائی الیکٹرک نقصان (tanδ) ہے۔ یہ اس کی اعلی الیکٹرو میکانیکی تبدیلی کی کارکردگی اور استحکام کی ضمانت بھی دیتا ہے۔
