Применения

Трёхмерные пьезокерамические устройства

Сложная геометрия открывает новые режимы деформации для датчиков, преобразователей и сбора энергии, но требует электрической и механической проверки устройства.

KUNWU · Research notes · Подготовлено 15 июня 2026 г.

Редакционный обзор KUNWU подготовлен по предоставленному техническому материалу. Приведённые результаты относятся к описанному исследованию или образцу и не являются характеристиками оборудования KUNWU.

Пьезоэлектрическая керамика — это функциональные материалы, способные осуществлять взаимное преобразование механической и электрической энергии. Они широко используются в датчиках, приводах, ультразвуковых преобразователях и других областях. Однако традиционное формование сухим прессованием, формование лентой и другие процессы ограничены формами и режущими инструментами, что затрудняет создание сложных трехмерных структур, градиентных пор и индивидуальных геометрических форм.

В настоящее время, благодаря технологии 3D-печати светоотверждаемой керамики DLP, пьезоэлектрические керамические материалы, такие как PZT, титанат бария, ниобат калия-натрия и т. д., могут преодолеть узкое место в формовании и совершить точный переход «от порошка к функциональным деталям». Следующие примеры печати демонстрируют технические возможности пьезоэлектрической керамики в различных конструктивных решениях и сценариях применения.

— 1. Датчик ниобата калия-натрия —

Периодическая решетка ниобата калия-натрия. Он состоит из множества единичных решеток, расположенных неоднократно.

Подходит для фононных кристаллов, фильтров метаматериалов, устройств управления упругими волнами и интеллектуальных структур снижения вибрации. Периодическая решетка может создавать эффект запрещенной зоны, блокируя или направляя звуковые волны/упругие волны в определенных диапазонах частот.

— 2. Сложная полая структура цирконата-титаната свинца —

01Оригинальное техническое изображение 2 Логотип удалён с локальной реконструкцией изображения; восстановленная текстура служит иллюстрацией, а не исходными измерительными данными.

ЦТС сложной конструкции с трехмерной полой решеткой. Внутренняя часть представляет собой непрерывную пористую сеть, а внешняя часть представляет собой легкую топологию.

Подходит для легких пьезоэлектрических датчиков, бионических пьезоэлектрических скелетов, структурных частей, собирающих энергию, а также устройств снижения вибрации и шума. Полая структура значительно снижает эквивалентную плотность, сохраняя при этом способность пьезоэлектрического отклика.

— 3. Кольцо цирконата и титаната свинца —

02Оригинальное техническое изображение 3 Логотип удалён с локальной реконструкцией изображения; восстановленная текстура служит иллюстрацией, а не исходными измерительными данными.

— 4. Многоканальный трубчатый соединитель из титаната бария —

03Оригинальное техническое изображение 4 Логотип удалён с локальной реконструкцией изображения; восстановленная текстура служит иллюстрацией, а не исходными измерительными данными.

— 5. Трехмерный фононный кристалл титаната бария —

04Оригинальное техническое изображение 5 Логотип удалён с локальной реконструкцией изображения; восстановленная текстура служит иллюстрацией, а не исходными измерительными данными.

05Оригинальное техническое изображение 6 Логотип удалён с локальной реконструкцией изображения; восстановленная текстура служит иллюстрацией, а не исходными измерительными данными.

Может быть использован для прецизионных акустических фильтров, устройств шумоизоляции, эталонов для ультразвукового неразрушающего контроля, резонансных полостей термоакустических холодильников. Трехмерная структура запрещенной зоны позволяет манипулировать всенаправленными звуковыми волнами.

— 6. Четырехугольная пирамида из титаната бария —

06Оригинальное техническое изображение 7 Логотип удалён с локальной реконструкцией изображения; восстановленная текстура служит иллюстрацией, а не исходными измерительными данными.