壓電陶瓷可靠性分析
大多數(shù)應(yīng)用中，由于成本的原因使用者往往希望所采用的壓電陶瓷越小越好，但卻因此造成在很多的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中壓電陶瓷部分成為系統(tǒng)薄弱的點(diǎn)，另外壓電陶瓷是一種相對復(fù)雜的材料并且非常的敏感，對于不適當(dāng)?shù)牟僮鳂O易導(dǎo)致?lián)p壞。
為了提高壓電陶瓷可靠性問題，我們通常采用金屬殼體封裝的方式來降低外部機(jī)械結(jié)構(gòu)可能給壓電陶瓷帶來的側(cè)向力，但即便是采用殼體封裝的壓電促動(dòng)器，也要深入的了解壓電陶瓷應(yīng)用的技術(shù)背景，一定要通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)及操作確保高可靠性。
操作過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格控制避免過載情況的發(fā)生，不合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過實(shí)際的測試和評估程序來實(shí)現(xiàn)機(jī)械補(bǔ)償以及修正不適合的驅(qū)動(dòng)條件，從而實(shí)現(xiàn)高可靠性。
錯(cuò)誤的操作不會(huì)導(dǎo)致壓電陶瓷立即損壞，但是會(huì)降低長期的可靠性，無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作周期。
壓電陶瓷在短期內(nèi)可以按照極限參數(shù)指標(biāo)輸出性能，但是我們不會(huì)推薦這種方式。當(dāng)長期可靠性和長時(shí)間工作以及高的工作周期是必須條件時(shí)，短期成功的測試壓電系統(tǒng)，并不能代表長期使用同樣安全可靠。
壓電陶瓷的可靠性受以下條件影響：
帶載的機(jī)械結(jié)構(gòu)
驅(qū)動(dòng)控制
使用環(huán)境及其他
即使當(dāng)壓電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)被證明具有可靠性，此時(shí)任何看起來非常小的改動(dòng)都需要重新對系統(tǒng)進(jìn)行評估。在一些實(shí)際應(yīng)用中，通常以下兩種極限條件下壓電陶瓷的可靠性常被討論。
高周期的可靠性
例如：
壓電噴油裝置循環(huán)次數(shù)可達(dá)10^10周期，這樣高周期數(shù)主要取決于機(jī)械設(shè)計(jì)的整體裝配質(zhì)量。
長時(shí)間靜態(tài)操作
潛在的退化主要來自于環(huán)境影響，比如超高的空氣濕度、壓電驅(qū)動(dòng)條件以及溫度。
在比較可靠性時(shí)，注意加載的驅(qū)動(dòng)電壓條件，比如應(yīng)變情況。
例如：熱空氣中的濕度可以通過密封封裝的方式來進(jìn)行保護(hù)。
在實(shí)際操作中，以上兩種案例情況時(shí)有發(fā)生，單從以上所述的經(jīng)驗(yàn)來推斷可靠性顯然有些局限。只有在實(shí)際負(fù)載條件下循環(huán)測試才能確保壓電機(jī)械系統(tǒng)保持高可靠性。
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