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壓電陶瓷彎曲片是可以產(chǎn)生彎曲運(yùn)動的壓電陶瓷片，它的構(gòu)成材料是PZT鋯鈦酸鉛，它的運(yùn)動利用的是逆壓電效應(yīng)，通過施加電壓使其產(chǎn)生微形變，即施加電壓使壓電陶瓷彎曲片產(chǎn)生彎曲運(yùn)動。壓電陶瓷彎曲片內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是由非常薄的陶瓷層及電極層交替疊層構(gòu)成，層厚約幾十微米，結(jié)構(gòu)如下圖所示。在將陶瓷層及電極層疊層后，將內(nèi)部電極引到壓電陶瓷彎曲片的表面，再進(jìn)行整體共燒，成形后再印刷外部電極、極化，只有極化好的壓電陶瓷彎曲片才具有產(chǎn)生彎曲運(yùn)動的特性能力。除了壓電陶瓷彎曲片一端引出的外部電極外，整個(gè)壓電陶瓷彎曲片的外表面都是陶瓷絕緣的。

壓電陶瓷彎曲片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

壓電陶瓷彎曲片的一端為運(yùn)動端，在施加電壓后產(chǎn)生向上及向下的彎曲運(yùn)動，壓電陶瓷彎曲片的運(yùn)動范圍可達(dá)±1.27mm（代表雙向都是1.27mm位移）；在壓電陶瓷彎曲片的另一端有外部電極，將引線焊接于此用于電連接，標(biāo)準(zhǔn)引線顏色為紅（+極）、黑（-極）、藍(lán)（可調(diào)電壓端）。

壓電陶瓷彎曲片

芯明天壓電陶瓷彎曲片的驅(qū)動電壓為-100V~+100V或0~200V，兩種驅(qū)動電壓產(chǎn)生的運(yùn)動效果是不同的。當(dāng)使用-100V~+100V驅(qū)動電壓控制壓電陶瓷彎曲片時(shí)，壓電陶瓷彎曲片可產(chǎn)生向上及向下兩個(gè)方向的彎曲運(yùn)動，其中引線紅、黑、藍(lán)分別應(yīng)連接+100V、-100V、-100~+100V電壓端，其中藍(lán)色引線上的正負(fù)電壓的大小決定了壓電陶瓷彎曲片的彎曲方向及彎曲幅度大小。當(dāng)使用0~200V驅(qū)動電壓控制壓電陶瓷彎曲片時(shí)，壓電陶瓷彎曲片可產(chǎn)生單方向的彎曲運(yùn)動，向下的彎曲運(yùn)動，其中引線紅、黑、藍(lán)分別應(yīng)連接0~+200V、0V、0V電壓端，其中紅色引線上的電壓大小決定了壓電陶瓷彎曲片的彎曲幅度大小。

電壓的大小與壓電陶瓷彎曲片彎曲的位移幅度基本成線性關(guān)系。

-100V~+100V驅(qū)動時(shí)，雙向彎曲

0~200V驅(qū)動時(shí)，單方向彎曲

壓電陶瓷彎曲片的固定端即是引線端，在固定時(shí)，固定的區(qū)域在距離邊緣0.5mm至3.5mm范圍處。可使用機(jī)械夾持或膠粘接的方式，使用機(jī)械夾持時(shí)，要采用較軟的機(jī)械夾持材料，如特氟龍，且夾持力不宜過大，約壓電陶瓷彎曲片出力的5倍；在使用膠粘接時(shí)，膠線一定要薄，且涂抹區(qū)域不要超出要求的固定區(qū)域。

方形壓電陶瓷彎曲片的出力一般很小，約0.4N~5.5N左右。

壓電陶瓷彎曲片的體積非常小，尺寸小的約21*7.8*0.7mm，尺寸大一些的約50*7.8*1.8mm。

壓電陶瓷彎曲片的靜電容量非常小，約為幾百納法。因此，壓電陶瓷彎曲片工作中充放電的時(shí)間就很短，因此它的運(yùn)動速度會非常快，響應(yīng)時(shí)間可達(dá)亞毫秒。

芯明天方形壓電陶瓷彎曲片尺寸、位移及出力參數(shù)

CMBP01：尺寸21×7.8×0.7mm，位移±195μm，出力1.2N

CMBP02：尺寸21×7.8×1.3mm，位移±120μm，出力3.7N

CMBP03：尺寸21×7.8×1.8mm，位移±85μm，出力5.5N

CMBP04：尺寸32×7.8×0.7mm，位移±475μm，出力0.75N

CMBP05：尺寸32×7.8×1.3mm，位移±345μm，出力2.25N

CMBP06：尺寸32×7.8×1.8mm，位移±210μm，出力4.3N

CMBP07：尺寸50×7.8×0.7mm，位移±1270μm，出力0.4N

CMBP08：尺寸50×7.8×1.3mm，位移±850μm，出力1.6N

CMBP09：尺寸50×7.8×1.8mm，位移±635μm，出力2.9N

壓電陶瓷彎曲片的應(yīng)用案例

壓電陶瓷彎曲片可用作光纖切割的工具

光纖是由玻璃或塑料纖維制成，主要用于光的傳輸，利用的原理是光的全反射。它的直徑非常小，約頭發(fā)絲的粗細(xì)。光纖切割必須保證不損壞光纖的結(jié)構(gòu)，從而不影響光的傳輸。因此，對切割刀具及切割速度就有非常高的要求，金剛石是光纖的理想切割刀具。壓電陶瓷彎曲片可帶動金剛石刀具完成切割動作，且切割速度快，可保證切割面的平整。并且，壓電陶瓷彎曲片的體積非常小巧，長度約20~50mm，寬度為7.8mm，厚度僅0.7~1.3mm，可有效縮小光纖切割設(shè)備的體積。

壓電陶瓷彎曲片可用作焊線機(jī)的引線

焊線機(jī)包括金線機(jī)、鋁線機(jī)、超聲波焊線機(jī)，它是利用鍵合技術(shù)，將引線的兩端分別與芯片及管腳鍵合，形成電氣連接。焊線機(jī)主要用于LED、激光管、中小型功率三極管、集成電路及一些特殊半導(dǎo)體器件的引線焊接。

壓電陶瓷彎曲片可用作焊線機(jī)中的引線線夾，配合高速精密工作臺和鍵合頭運(yùn)動，夾持引線并使其在工作空間中完成復(fù)雜高速運(yùn)動，以形成能夠滿足不同封裝所需的線弧，終實(shí)現(xiàn)電互連。

壓電陶瓷彎曲片的彎曲與否，決定了引線線夾的開合，且壓電陶瓷彎曲片開合的速度可達(dá)亞毫秒級，可滿足引線線夾的快速開合，另外，壓電陶瓷彎曲片的體積非常緊湊，非常適合焊線機(jī)上緊湊的空間要求。

壓電陶瓷彎曲片可用作探針掃描

可將探針固定于壓電陶瓷彎曲片的運(yùn)動端，壓電陶瓷彎曲片的彎曲可控制探針針尖接近待測樣品表面。壓電陶瓷彎曲片的彎曲幅度與所施加的電壓基本成線性關(guān)系，可通過電壓控制壓電陶瓷彎曲片的彎曲位移，控制精度可達(dá)納米量級，從而使得控制壓電陶瓷彎曲片帶載的探針的位置，非常適于操作空間非常受限的應(yīng)用。壓電陶瓷彎曲片控制探針掃描的方法應(yīng)用非常廣泛，如電化學(xué)刻蝕加工、原子力顯微鏡、掃描隧道顯微鏡等。

壓電陶瓷彎曲片可用作驅(qū)動微型壓電旋轉(zhuǎn)臺

壓電陶瓷彎曲片可產(chǎn)生彎曲運(yùn)動，經(jīng)過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使壓電陶瓷彎曲片的彎曲運(yùn)動傳遞至平臺，并使得平臺產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。通過驅(qū)動電壓的大小同時(shí)控制4片壓電陶瓷彎曲片的彎曲的幅度，壓電陶瓷彎曲片的運(yùn)動端與轉(zhuǎn)動平臺的支桿鉸鏈相連，壓電陶瓷彎曲片的彎曲運(yùn)動傳遞至支桿鉸鏈，從而控制微型旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度約幾度，轉(zhuǎn)動的精度可達(dá)納弧度級。