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   環形壓電陶瓷元件在形狀及尺寸方面可廣泛選擇。我們可以生產很寬的尺寸范圍的壓電陶瓷元件，外徑可生產4mm至185mm，以適合您的特殊應用。下面你將看到可供參考的不同的尺寸關系

環形壓電陶瓷元件材料參數

*) 只能用于生產疊堆型陶瓷。
**) 測量依照EN 50324標準。
***) 上面的D表示開路，上面的E表示短路。對于諧振應用，陶瓷要與電子器件連接，所以應該使用上面帶有E的系數。1（徑向）和3（軸向）對應參數被定義的軸。Np就徑向模式常數，Nt是厚度模式常數。

以上所列參數值僅作為參考目的，不能無條件適用于所有形狀及尺寸。參數變化將取決于元件的實際形狀、表面處理、形成過程和后期處理等。

*) 只能用于生產疊堆型陶瓷。
**) 測量依照EN 50324標準。
***) 上面的D表示開路，上面的E表示短路。對于諧振應用，陶瓷要與電子器件連接，所以應該使用上面帶有E的系數。1（徑向）和3（軸向）對應參數被定義的軸。Np就徑向模式常數，Nt是厚度模式常數。

以上所列參數值僅作為參考目的，不能無條件適用于所有形狀及尺寸。參數變化將取決于元件的實際形狀、表面處理、形成過程和后期處理等。

結構如下圖所示。

單層與多層壓電陶瓷對比：

產品屬性	單層壓電陶瓷	多層壓電疊堆陶瓷
外觀
驅動電壓	高（約1kV/mm）	低（60V/150V/200V）
位移形變量	小，納米量級	大，微米量級
諧振頻率	100k~6.6MHz	幾十~幾百kHz
靜電容量	幾nF	幾十nF~幾十μF

芯明天單層壓電陶瓷外觀及尺寸

注：單層壓電陶瓷的厚度與長、寬、外徑及材料等有關；外形尺寸可定制。

芯明天環形壓電陶瓷元件

芯明天單層壓電陶瓷通常為絲網印刷銀電極，厚度約幾微米至幾十微米，也可定制鎳、金、鍍銀等電極。 
單層壓電陶瓷片的標準電極為上下面，一面為正極、一面為負極；管狀單層陶瓷的標準電極為內外壁電極，內壁為正極、外壁為負極。

除標準電極外，我們也可提供特殊電極，如電極延覆WAE（Wraped Around Electrode），可將正負電極引至同一側，如下圖所示，為標準可選的WAE電極形式，一般從另一面延覆來的電極為負極，另一區域為正極，如下圖標記。

單層壓電陶瓷的耐壓值

單層壓電陶瓷所能承受的電壓值與厚度有關，一般1mm厚陶瓷zui大可承受1kV的電壓，2mm厚陶瓷zui大可承受2kV電壓，以此類推。

芯明天單層壓電陶瓷的材料對應典型應用

NCE40：超聲清洗、水下超聲、醫療應用-化妝品、壓電馬達驅動、諧振模式應用。

NCE41：超聲清洗、超聲霧化器、水下超聲、醫療應用、壓電馬達驅動、諧振模式應用、點火擠壓式。

NCE80：超聲焊接、高頻聲吶、高頻醫療應用。

NCE81：超聲焊接、超聲解膠劑、高頻及高功率聲吶、高頻及高功率醫療應用。

NCE51：低功率及低頻超聲/聲傳感器、力及超聲拾音器、超聲傳感器/接收器系統、傳感器、加速度計、水聽器、流量計、無損檢測NDT、促動器（Bulk及單層的疊堆）。

NCE53：剪切加速度計、陀螺儀、一般所有要求高溫及時間穩定性的應用。

NCE56：醫療成像、水診器、NDT無損檢測、促動器、一般所有既要求高介電常數又要求高壓常數的應用。

NCE55：醫療成像、水診器、NDT無損檢測、促動器、噴墨打印機、寬帶傳感器陣列和成像系統、要求高介電常數及高壓電常數、溫度限制的應用。

注：材料參數請詳見技術參數。

單層壓電陶瓷的諧振頻率

環 片狀單層陶瓷一般具有三個諧振頻率，即軸向諧振頻率、徑向諧振頻率及Hoop諧振頻率。

其中軸向諧振頻率與陶瓷的厚度及有關，兩者大致關系如下圖所示。

將壓電陶瓷裝入設備中后，陶瓷的諧振頻率將降低，具體參數需要進行結構分析。

單層壓電陶瓷的位移估算

利用逆壓電效應，即對壓電陶瓷施加電壓，壓電陶瓷受電場影響將產生形變位移。

1、位移的粗略估計

單層壓電陶瓷一般在zui大耐壓值下的位移約為位移方向長度的1‰，例如1mm厚陶瓷片，它的zui大耐壓值為1000V，在1000V下，它產生的zui大位移約為1μm。

2、片狀單層壓電陶瓷的位移估算： 

其中：

U：施加電壓[V]

H：陶瓷高度[m]

E：電場強度[V/m]

d：壓電系數[m/V]

W：陶瓷寬度[m]

由以上公式可知：片狀單層壓電陶瓷的位移只與材料及所給電壓有關，而對于同一種材料，不同高度的陶瓷片，只要施加相同電壓（切記：電壓不可超出所能承受的zui大電壓），所產生的位移基本相同。

其他形狀也可根據此計算公式進行估算位移情況。

3、單層陶瓷工作在諧振頻率點時產生的振動幅度zui大。

作為傳感或發電時，輸出電壓估算

單層壓電陶瓷作為傳感器時是利用它的正壓電效應，即通過施加外力使之產生形變，從而輸出電荷。 
圓片輸出電壓理論估算公式：

g33：為材料常數

F：為力，單位

H：為高度

R：為圓片的半徑

例如: 圓片NCE41-Disc-OD20-TH5，NCE41材料系數為25.5*10-3，當施加12500N力時，理論估算所產生的電壓為5000V。 環片的輸出電壓應減去內徑計算出的電壓值。

單層壓電陶瓷用來發電產生的功率，在諧振頻率下，可達40-50W/cm3，芯明天單層壓電陶瓷在諧振頻率下產生功率zui高的材料為NCE81材料。

單層陶瓷驅動電源

芯明天公司不僅可提供單層壓電陶瓷，且可提供單層壓電陶瓷驅動電源，頻率可提供小至幾赫茲，大至上兆頻率的驅動電源，基本參數如下：

該產品為進口產品，一般以批量定制為主，所以我們不將壓電陶瓷元件作為標準品提供。但在國外也會有部分型號的庫存，可從庫存中選取型號進行性能測試，且供貨時間短，成本易控制。請與銷售工程師索取庫存型號。

注意事項：

銀電極通過絲網印刷方法印刷于陶瓷表面，通過導電引線連接是非常優秀且時間穩定性高的連接方式。然而，偶爾可能存在將銀錫表面上的焊料錫潤濕或脫落的問題，因此焊接可能是困難的。

這種現象主要是由大氣中的硫分子與銀表面之間的反應，在陶瓷表面上隨后形成的硫化銀層所引起的。該層的形成和高度受到老化、PH、濕度等因素的影響。

為了*避免這些問題，可以在焊接之前輕輕地清潔陶瓷表面上的外部電極。玻璃刷或鋼絲絨對此操作非常適合。

我們建議使用250到325℃之間的焊接溫度。 銀是可溶于焊料錫中，如果焊接時間過長，電極將*溶解在焊料中。 為了增加可承受的焊接時間，我們推薦使用銀含量為2-4％的焊錫。即使因此增加了耐焊時間，但我們仍建議焊接時間不超過2-3秒，以zui小化向壓電陶瓷產品的熱傳遞，從而避免壓電陶瓷材料去極化的風險。