Was ist Elektrostriktion?

Wenn ein elektrisches Feld auf einen elektrischen Isolator angewendet wird, kann dieser Isolator in irgendeiner Weise die Form verformen oder ändern.Diese Eigenschaft des elektrischen Isolators wird als Elektrostriktion bezeichnet.Insbesondere ist die Elektrostriktion die Kopplung zwischen Dehnung und elektrischem Feld oder zwischen Dehnung und Polarisation;Diese Kupplung erfolgt nur, wenn ein elektrisches Feld auf das Material aufgetragen wird.Elektrostriktive Materialien können zum Bau von Aktuatoren verwendet werden, die in Kontrollkreisläufen verwendet werden können, bei denen eine geringe Menge an Kraft erforderlich ist, um die Schaltung einzuschalten.Diese Materialien reagieren auch sehr schnell auf elektrische Felder, wodurch diese Materialien für Hochgeschwindigkeitsregelungsschaltungen geeignet sind.

Elektrostrostung tritt in bestimmten Materialien auf, die schlechte Leiter des elektrischen Stroms sind.Wenn ein Spannungsdifferential auf elektrostriktive Materialien angewendet wird, werden diese Materialien vorübergehend geändert.Materialien, die aufgrund der elektrostatischen Anziehungskraft freier Ladungen auf den Elektroden, die auf das elektrostriktive Material angewendet werden, elektrostriktiv ändern.

Elektrostriktive Materialien unterscheiden sich in der Lage, magnetische Materialien zu unterscheiden, da elektrostriktive Materialien die Richtung der Verformung nicht umkehren, wenn das elektrische Feld umgekehrt ist.Im Gegensatz zu Magnetostrhalt, die in der Natur linear ist, ist es notwendig, quadratische Gleichungen zu verwenden, um die Kräfte bei der Arbeit in der Elektrostriktion zu berechnen.Diese nichtlineare Eigenschaft des Elektrostroses ermöglicht es den elektrostriktiven Materialien, eine reproduzierbare Reaktion auf elektrische Felder ohne die Hysterese Mdash zu zeigen.und die resultierende Abwärme Mdash;dass magnetische Materialien produzieren.

Ein elektrostriktiver Aktuator besteht häufig aus elektrostriktiven Polymermaterialien.Jedes Polymer weist unterschiedlich Elektrostriktion auf.Beispielsweise können Silikonpolymere im Vergleich zu anderen elektrostriktiven Polymeren eine hohe Dehnungsleistung aufweisen.

Ein Polymer mit hoher Dehnungsleistung ist besser für eine Umgebung geeignet, in der mechanischer Dehnung ein Problem sein kann als ein Polymer mit niedriger Dehnungsleistung.Andere elektrostriktive Polymere mdash;wie Polyurethan mdash;sind in der Lage, unter den gleichen elektrischen Bedingungen mehr Kraft zu erzeugen als andere Polymere.Ein solches Polymer ermöglicht es, mehr elektrische Eingangsergie in mechanische Arbeiten umzuwandeln.

Elektrostriktive Materialien haben eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und mdash.Oft weniger als 10 Millisekunden Mdash;Wenn ein elektrisches Feld auf das Material aufgetragen wird.Elektrostriktive Materialien für schnelle Reaktionsmaterialien können in mechanischen und elektromechanischen Geräten verwendet werden, für die ultraschnelle Reaktionszeiten wie Präzisionsinstrumente erforderlich sind.Elektrostriktive Materialien werden häufig in mechanischen Anwendungen wie Mikroangeleinstellungsvorrichtungen, Öldruckbediensteten und feldenstimmbaren piezoelektrischen Wandlern verwendet.