芯明天方片压电陶瓷元件的材料对应典型应用 NCE40：超声清洗、水下超声、医疗应用-化妆品、压电马达驱动、谐振模式应用。 NCE41：超声清洗、超声雾化器、水下超声、医疗应用、压电马达驱动、谐振模式应用、点火挤压式。 NCE80：超声焊接、高频声呐、高频医疗应用。 NCE81：超声焊接、超声解胶剂、高频及高功率声呐、高频及高功率医疗应用。 NCE51：低功率及低频超声/声传感器、力及超声拾音器、超声传感器/接收器系统、传感器、加速度计、水听器、流量计、无损检测NDT、促动器（Bulk及单层的叠堆）。 NCE53：剪切加速度计、陀螺仪、一般所有要求高温及时间稳定性的应用。 NCE56：医疗成像、水诊器、NDT无损检测、促动器、一般所有既要求高介电常数又要求高压常数的应用。 NCE55：医疗成像、水诊器、NDT无损检测、促动器、喷墨打印机、宽带传感器阵列和成像系统、要求高介电常数及高压电常数、温度限制的应用。 注：材料参数请详见技术参数。 方片压电陶瓷元件材料参数 <table align="center" class="ke-zeroborder" "="" border="1" style="border-collapse: collapse; color: rgb(0, 0, 0); font-family: 'microsoft yahei'; font-size: 12px; line-height: 28px; margin: 0px; padding: 0px; width: 1110px;"> 性能 符号与单位 NCE40 NCE41 NCE46* NCE51
NCE51F NCE53 NCE55 NCE56 NCE57* NCE59* NCE80 NCE81 介电性能（公差+/-10%） 相对介电系数 εT33 / ε0 1250 1350 1300 1900 1600 5000 2900 1800 2900 1050 1020 介质损耗因数 tgδ [10-4] 25 40 30 150 130 220 140 170 190 20 17 介质损耗因数在400V/mm tgδ [10-4] 140 200 100 60 机电性能（公差+/-5%） 耦合系数** kp 0.58 0.57 0.57 0.65 0.56 0.62 0.64 0.59 0.64 0.55 0.55 k31 0.34 0.33 0.33 0.38 0.32 0.39 0.37 0.33 0.37 0.30 0.30 k33 0.70 0.68 0.68 0.74 0.65 0.72 0.74 0.70 0.75 0.68 0.69 kt 0.50 0.50 0.47 0.50 0.47 0.50 0.50 0.47 0.52 0.48 0.47 压电常数 -d31 [10-12C/N] 140 130 130 195 150 260 250 170 240 100 100 d33 [10-12 C/N] 320 310 290 443 360 670 580 425 575 240 255 压电电压常数 -g31[10-3Vm/N] 11 11 11 13 9 9 9 11 10 11 11 g33 [10-3Vm/N] 27 25 28 26 23 19 20 27 23 27 28 频率常数*** NEp [m/s] 2160 2280 2230 1925 2180 1970 2000 2010 1970 2270 2320 NDt [m/s] 1980 2000 2040 2000 2040 1990 2030 1950 1960 2050 2130 NE1 [m/s] 1470 1600 1500 1370 1530 1400 1410 1610 1630 ND3 [m/s] 1340 1500 1800 1320 1400 1500 1500 1500 1500 物理性质（公差+/-5%) 机械品质因数 Qm 700 1400 >1000 80 80 70 80 80 90 1000 1400 密度 ρ [103 kg/m3] 7.75 7.90 7.70 7.85 7.60 8.00 7.65 7.70 7.45 7.80 7.73 弹性参数 sE11 [10-12m2/N] 13 13 13 16 16 17 18 17 17 11 16 sE33 [10-12m2/N] 17 16 20 19 18 21 20 23 23 14 17 居里温度 Tc[°C] 318 284 330 360 340 159 242 350 235 307 307 *) 只能用于生产叠堆型陶瓷。
**) 测量依照EN 50324标准。
***) 上面的D表示开路，上面的E表示短路。对于谐振应用，陶瓷要与电子器件连接，所以应该使用上面带有E的系数。1（径向）和3（轴向）对应参数被定义的轴。Np就径向模式常数，Nt是厚度模式常数。 以上所列参数值仅作为参考目的，不能无条件适用于所有形状及尺寸。参数变化将取决于元件的实际形状、表面处理、形成过程和后期处理等。 方片压电陶瓷元件注意事项： 银电极通过丝网印刷方法印刷于陶瓷表面，通过导电引线连接是非常优秀且时间稳定性高的连接方式。然而，偶尔可能存在将银锡表面上的焊料锡润湿或脱落的问题，因此焊接可能是困难的。 这种现象主要是由大气中的硫分子与银表面之间的反应，在陶瓷表面上随后形成的硫化银层所引起的。该层的形成和高度受到老化、PH、湿度等因素的影响。 为了*避免这些问题，可以在焊接之前轻轻地清洁陶瓷表面上的外部电极。玻璃刷或钢丝绒对此操作非常适合。 我们建议使用250到325℃之间的焊接温度。 银是可溶于焊料锡中，如果焊接时间过长，电极将*溶解在焊料中。 为了增加可承受的焊接时间，我们推荐使用银含量为2-4％的焊锡。即使因此增加了耐焊时间，但我们仍建议焊接时间不超过2-3秒，以zui小化向压电陶瓷产品的热传递，从而避免压电陶瓷材料去极化的风险。 单层压电陶瓷的谐振频率 1、片状单层陶瓷谐振频率 片状单层陶瓷本身的谐振频率与陶瓷的厚度有关，两者大致关系如下图所示。 厚度[mm] | 谐振频率[kHz] | 20 | 100 | 10 | 200 | 4 | 500 | 2 | 1000 | 1.4 | 1500 | 1 | 2000 | 0.5 | 4000 | 0.45 | 4700 | 0.3 | 6600 |
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将压电陶瓷装入设备中后，陶瓷的谐振频率将降低，具体参数需要进行结构分析。 单层压电陶瓷的位移估算 利用逆压电效应，即对压电陶瓷施加电压，压电陶瓷受电场影响将产生形变位移。 1、位移的粗略估计 单层压电陶瓷一般在zui大耐压值下的位移约为位移方向长度的1‰，例如1mm厚陶瓷片，它的zui大耐压值为1000V，在1000V下，它产生的zui大位移约为1μm。 2、片状单层压电陶瓷的位移估算：
 其中： U：施加电压[V] H：陶瓷高度[m] E：电场强度[V/m] d：压电系数[m/V] W：陶瓷宽度[m] 由以上公式可知：片状单层压电陶瓷的位移只与材料及所给电压有关，而对于同一种材料，不同高度的陶瓷片，只要施加相同电压（切记：电压不可超出所能承受的zui大电压），所产生的位移基本相同。 其他形状也可根据此计算公式进行估算位移情况。 3、单层陶瓷工作在谐振频率点时产生的振动幅度zui大。 作为传感或发电时，输出电压估算 单层压电陶瓷作为传感器时是利用它的正压电效应，即通过施加外力使之产生形变，从而输出电荷。
圆片输出电压理论估算公式： 
g33：为材料常数 F：为力，单位 H：为高度 R：为圆片的半径 例如: 圆片NCE41-Disc-OD20-TH5，NCE41材料系数为25.5*10-3，当施加12500N力时，理论估算所产生的电压为5000V。 单层压电陶瓷用来发电产生的功率，在谐振频率下，可达40-50W/cm3，芯明天单层压电陶瓷在谐振频率下产生功率zui高的材料为NCE81材料。 单层陶瓷驱动电源 芯明天公司不仅可提供单层压电陶瓷，且可提供单层压电陶瓷驱动电源，频率可提供小至几赫兹，大至上兆频率的驱动电源，基本参数如下： | 型号 | zui大输出电压V | zui大输出功率W | 带宽（-3dB） | E01/00 | 120V | 20W | 0~50KHZ | 50V | 20W | 0~100KHZ | 40V | 20W | 0~150KHZ | 2031 | 300V | 18W | 0~500kHz | 4011 | 160V | 80W | 0~1MHz | 2021 | 170V | 42.5W | 0~1.5MHz | 1100A | 35V | 17.5W | 0~12MHz | 1200A | 35V | 17.5W | 0~24MHz |
该产品为进口产品，一般以批量定制为主，所以我们不将压电陶瓷元件作为标准品提供。但在国外也会有部分型号的库存，可从库存中选取型号进行性能测试，且供货时间短，成本易控制。请与销售工程师索取库存型号。 |
