什么是壓電陶瓷呢?其實它是一能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料。所謂壓電效應是指某些介質在受到機械壓力時,哪怕這種壓力微小得像聲波振動那樣小,都會產生壓縮或伸長等形狀變化,引起介質表面帶電,這是正壓電效應。反之,施加激勵電場,介質將產生機械變形,稱逆壓電效應。1880年法國人居里兄弟發(fā)現了“壓電效應”。1942年,***個壓電陶瓷材料——鈦酸鋇先后在美國、前蘇聯和日本制成。1947年,鈦酸鋇拾音器——***個壓電陶瓷器件誕生了。50年代初,又一種性能**優(yōu)于鈦酸鋇的壓電陶瓷材料--鋯鈦酸鉛研制成功。從此,壓電陶瓷的發(fā)展進入了新的階段。60年代到70年代,壓電陶瓷不斷改進,逐趨完美。如用多種元素改進的鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷,以鋯鈦酸鉛為基礎的三元系、四元系壓電陶瓷也都應運而生。這些材料性能優(yōu)異,制造簡單,成本低廉,應用***。利用壓電陶瓷將外力轉換成電能的特性,可以制造出壓電點火器、移動X光電源、炮彈***裝置。用兩個直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一種可連續(xù)打火幾萬次的氣體電子打火機。PMM PIEZO的使用不僅可以提高受孕成功率,還可以減少患者的心理壓力和焦慮感,增強他們的信心。北京透明帶穿孔壓電PMM 6
壓電效應是某些介質在力的作用下產生形變時,在介質表面出現異種電荷的現象。實驗表明,這種束縛電荷的電量與作用力成正比,而電量越多,相對應的兩表面電勢差(電壓)也越大。這種神奇的效應已被應用到與人們生產、生活、***、科技密切相關的許多領域,以實現力──電轉換等功能。例如用壓電陶瓷將外力轉換成電能的特性,可以生產出不用火石的壓電打火機、煤氣灶打火開關、炮彈觸發(fā)引信等。此外,壓電陶瓷還可以作為敏感材料,應用于擴音器、電唱頭等電聲器件;用于壓電地震儀,可以對人類不能感知的細微振動進行監(jiān)測,并精確測出震源方位和強度,從而預測地震,減少損失。利用壓電效應制作的壓電驅動器具有精確控制的功能,是精密機械、微電子和生物工程等領域的重要器件。可以說,壓電陶瓷等器件不僅廣泛應用于科技領域,還頗具“平民性”,對廣大“煙民”來說,天天與壓電陶瓷發(fā)生著“零接觸”,卻熟視無睹。目前流行的一次性塑料打火機,有相當一部分是采用壓電陶瓷器件來打火的。取出其中的壓電打火元件,日本Piezo Micro Manipulator壓電氣壓注射器PRIME TECH PMM 6兼容多種顯微操作系統。
把示波器交直流選擇開關置于“DC”擋,掃描范圍置于“10~100kHz”擋,用X移位和Y移位將水平亮線移到方格坐標的**部,置X軸上。為了能估測壓電效應的最高電壓幅值,我們必須先用熒光屏前的方格坐標系,定出電壓標尺:利用接在示波器Y輸入接線柱上的兩根導線,把一節(jié)干電池的1.5V電壓加在示波器上,衰減放在1,Y增益放在比較低,可以發(fā)現剛才的水平亮線上跳(或下跳)兩格左右,即此時兩格**1.5V電壓。在Y增益不變的情況下,再將Y衰減放在1000(即千分之一)擋,熒光屏前方格坐標的兩格就可以**1500V了。將Y輸入接線柱上的兩根饋線的鱷魚夾分別接在壓電打火機壓電元件的兩個電極上,迅速按下其黑色塑料壓桿,可以看到原來位于**高度的水平亮線向上(或向下)跳動又恢復原位。由于熒光屏的余暉作用,水平亮線在示波器上顯現的是一條高度達四格的亮帶,這表明該脈沖的電壓幅值在3000V以上。如果想觀察這個電壓脈沖的波形,可以每次按動壓桿的同時,細心調節(jié)示波器“掃描微調”旋鈕(事先將掃描范圍換到“10~100Hz”擋),我們可以在熒光屏上看到如圖2所示的波形,其電壓上升較陡,降低較平緩,峰值在四格以上。
細晶粒壓電陶瓷以往的壓電陶瓷是由幾微米至幾十微米的多疇晶粒組成的多晶材料,尺寸已不能滿足需要了。減小粒徑至亞微米級,可以改進材料的加工性,可將基片做地更薄,可提高陣列頻率,降低換能器陣列的損耗,提高器件的機械強度,減小多層器件每層的厚度,從而降低驅動電壓,這對提高疊層變壓器、制動器都是有益的。減小粒徑有上述如此多的好處,但同時也帶來了降低壓電效應的影響。為了克服這種影響,人們更改了傳統的摻雜工藝,使細晶粒壓電陶瓷壓電效應增加到與粗晶粒壓電陶瓷相當的水平。現在制作細晶粒材料的成本已可與普通陶瓷競爭了。近年來,人們用細晶粒壓電陶瓷進行了切割研磨研究,并制作出了一些高頻換能器、微制動器及薄型蜂鳴器(瓷片20-30um厚),證明了細晶粒壓電陶瓷的優(yōu)越性。隨著納米技術的發(fā)展,細晶粒壓電陶瓷材料研究和應用開發(fā)仍是近期的熱點。壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的推廣和應用將為不孕不育患者帶來新的希望和機會,改善他們的生活質量。
Piezo-ICSI程序:使用直徑100-mm的細胞培養(yǎng)皿上蓋,準備操作盤;按照Piezo操作系統的要求,將4μL左右的汞從后部裝入注射針中,輕輕將汞推至針尖處,在20-25℃室溫下,準備進行顯微操作。具體操作前,首先取10枚卵母細胞置于15L含3%suerose的HEPES-CZB操作滴中備用;然后將2.5μL精子溶液與5pLHEPES-CZB+12%PVP-360操作滴充分混合;再將單個精子從尾部吸入注射針,用Piezo脈沖從頸部斷開頭和尾;連續(xù)剪切5個精子后,將吸入全部精子頭的注射針轉移到放置卵母細胞的操作滴中,準備將精子頭逐個注射至卵母細胞質中。注射時,從時鐘9點的方向吸住卵母細胞,使紡錘體保持在6點或12點的位置,從3點的方向輕輕進針,同時用Piezo脈沖擊穿透明帶,將透明帶碎片吹出注射針的同時,將精子頭吹至針尖處,繼續(xù)進針,直至針尖插入卵母細胞深處,幾乎貼近對側質膜時,用Piezo弱脈沖擊穿卵母細胞質膜,將精子頭吐出,回吸注入卵內多余的操作液,輕輕退針,完成一次注射。依次操作,盡快實現該批卵母細胞的注射,室溫放置5min,然后用大量CZB溶液洗滌ICSI胚胎,并且移入CO?箱培養(yǎng)。依法進行第二批卵母細胞的精子頭注射,在注射HCG后17h,完成全部卵母細胞的精子注射。壓電顯微操作儀PMM 6可用于牛卵母細胞和胚胎的ICSI等實驗。美國prime tech壓電輔助孵化
壓電破膜儀 PMM 具有高度的精確性和可調節(jié)性,可以根據實際需求進行調整,提高操作效率。北京透明帶穿孔壓電PMM 6
傳統的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應要強,從而得到了廣泛應用。但作為大應邊,高能換能材料,傳統壓電陶瓷的壓電效應仍不能滿足要求。于是近幾年來,人們?yōu)榱搜芯砍鼍哂懈鼉?yōu)異壓電性的新壓電材料,做了大量工作,現已發(fā)現并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶(A=Zn2+,Mg2+)。這類單晶的d33比較高可達2600pc/N(壓電陶瓷d33比較大為850pc/N),k33可高達0.95(壓電陶瓷K33比較高達0.8),其應變>1.7%,幾乎比壓電陶瓷應變高一個數量級。儲能密度高達130J/kg,而壓電陶瓷儲能密度在10J/kg以內。鐵電壓電學者們稱這類材料的出現是壓電材料發(fā)展的又一次飛躍。現在美國、日本、俄羅斯和中國已開始進行這類材料的生產工藝研究,它的批量生產的成功必將帶來壓電材料應用的飛速發(fā)展。北京透明帶穿孔壓電PMM 6