Hva er Electrostriction?

February 11  by Eliza

Når et elektrisk felt påtrykkes en elektrisk isolator, kan det hende at isolatoren deformeres eller endre form på en eller annen måte. Denne egenskapen til elektrisk isolator kalles electrostriction. Nærmere bestemt er electrostriction koplingen mellom belastning og elektriske felt, eller mellom belastning og polarisering; denne kobling finner sted bare når et elektrisk felt påtrykkes materialet. Elektrostriktiv materialer kan brukes til å konstruere aktuatorer, som kan anvendes i styrekretser, hvor en liten kraftmengde er nødvendig for å slå på kretsen. Disse materialene også reagerer på elektriske felt svært raskt, noe som gjør disse materialene egner seg for høyhastighets styrekretser.

Electrostriction forekommer i visse materialer som er dårlige ledere av elektrisk strøm. Når en spenningsforskjell tilføres elektrostriktiv materialer, disse materialene gjennomgår en midlertidig endring i form. Materialer som er elektrostriktiv endring form på grunn av elektrostatisk tiltrekning av frie ladninger på elektrodene som brukes til elektrostriktiv materiale.

Elektrostriktiv materialer er i motsetning til magnetiske materialer ved at elektrostriktiv materialer ikke vil reversere retningen av den deformasjon dersom det elektriske felt reverseres. I motsetning magnetostriksjon, som er lineær i karakter, er det nødvendig å benytte kvadratiske ligninger til å beregne de krefter som virker i electrostriction. Denne ikke-lineære eiendom electrostriction gjør at elektrostriktiv materialer til å vise en reproduserbar belastning respons på elektriske felt uten tap til hysterese - og den resulterende spillvarme - at magnetiske materialer produsere.

En elektrostriktiv aktuator er ofte laget av elektrostriktiv polymermaterialer. Hver polymer utstillinger electrostriction annerledes. For eksempel kan silikonpolymerer viser høy belastning ytelse sammenlignet med andre elektrostriktiv polymerer.

En polymer som har høy strekkytelse er bedre egnet for et miljø der mekanisk påkjenning kan være et problem for en polymer med lav belastning ytelse. Andre polymerer elektrostriktiv - slik som polyuretan - er i stand til å produsere mer kraft under de samme elektriske forhold enn andre polymerer. En slik polymer kan mer av den tilførte energi som skal omdannes til mekanisk arbeid.

Elektrostriktiv materialer har en høy responshastighet - ofte mindre enn 10 millisekunder - når et elektrisk felt påtrykkes materialet. Quick-response elektrostriktiv materialer kan brukes i mekaniske og elektromekaniske enheter som krever lynraske krets responstider, for eksempel presisjonsinstrumenter. Elektrostriktiv materialer er ofte brukt i mekaniske applikasjoner som microangle innstillingsapparater, oljetrykk servoventiler og felt tunbare piezoelektriske transdusere.

  • Det er nødvendig å benytte kvadratiske ligninger til å beregne de krefter som virker i electrostriction.