DLPでプリントされたピエゾエレクトリックセラミクスの層間結合を制御された二次固化により高性能のピエゾエレクトリックに改善する

科学分野:

• 材料科学
• アディティブ製造
• ピエゾ電気ケラミック

背景:

• デジタル光処理 (DLP) は,複雑なピエゾ電気部品を製造するための重要な添加物製造技術です.
• DLPでプリントされたセラミクスの層間裂けは,ピエゾ電気センサーの性能を低下させる.
• 先進的なピエゾ電気材料は 高感度センサーシステムに不可欠です

研究 の 目的:

• 3Dプリント用ピエゾ電気部品の性能向上のためのインターフェースエンジニアリング戦略を開発する.
• DLP製のピエゾエレクトリックセラミクスの層間破裂を克服する.
• 3Dプリントされた超グリッド構造で 優れたピエゾ電気的特性を達成するためです

主な方法:

• piezoelectric コンポーネントの追加製造のためのデジタル光処理 (DLP) を利用した.
• 制御された二次硬化を含むインターフェースエンジニアリング戦略を実装した.
• 表面の特性と層間の結合を改善するために,層の曝露時間を最適化します.

主要な成果:

• T-20セラミックで最適な層間結合を達成しました.
• 商業用セラミックに匹敵する516 ± 8 pC·N−1の高いピエゾ電気定数 (d33) を取得した.
• 17.3Nで493Vのオープン回路電圧で超高圧電反応を示した.
• 高圧感度 (27.9 V·N−1) と軽い負荷に対する反応 (0.1 N) を示した.

結論:

• 開発されたインターフェイスエンジニアリング戦略は,DLPでプリントされたピエゾ電気部品の層間結合を効果的に強化します.
• 超グリッドのピエゾ電気コンポーネントは 特殊なピエゾ電気性能と機械的特性を備えています
• この進歩により,信頼性の高い非接触ダイナミックモニタリングが可能になり,高度なセンシングアプリケーションの新たな可能性が開きます.