Вход | Регистрация
Главная > Новости > Где применяются пьезоматериалы

Где применяются пьезоматериалы

12:15 / 2 февраля 2021
АО «НИИ «Элпа» активно осваивает рынок гражданской продукции. Для лидера отечественной пьезоэлектроники здесь большой потенциал, поскольку сфера применения его разработок просто неисчерпаема.
Пьезоактюатор, разработанный в АО «НИИ «Элпа» на основе тонкоплёночной технологии. Этот «малыш», способный изменить свои размеры под воздействием электрического поля на несколько десятков микрон, развив при этом усилие до 1000 ньютонов, может  поднять лежащий на полу груз массой 100 кг.
Пьезоактюатор, разработанный в АО «НИИ «Элпа» на основе тонкоплёночной технологии. Этот «малыш», способный изменить свои размеры под воздействием электрического поля на несколько десятков микрон, развив при этом усилие до 1000 ньютонов, может поднять лежащий на полу груз массой 100 кг.
Повсюду пьезо
Пьезоэффект, открытый братьями Кюри в 1880 году, спустя более 150 лет оказался чрезвычайно востребованным.
 
Обычный человек мало что знает о пьезоэлементах, кроме того, что они применяются в зажигалках. Между тем продукция на основе пьезоэлементов и пьезоматериалов – она буквально повсюду: в военной технике, в медицинских, бытовых и измерительных приборах, в нефтехимической промышленности и много где ещё.
 
Пьезоэлементы используют в зажигалке и электрогитаре, в охранной сигнализации и эхолокаторах, в активной зоне реактора и нефтехранилищах, а ещё в аппаратах УЗИ и ингаляторах, промышленных швейных машинах и гироскопах.
 
Пьезокерамические элементы позволяют с высочайшей точностью дозировать лекарства и вести мониторинг состояния важных промышленных объектов и агрегатов, работать в сложных температурных условиях и помогают врачам ставить диагнозы.
 
Установка пьезопреобразователей на реактивные самолёты – это экономия топлива до 30% за счёт колебаний фюзеляжа и крыльев самолёта. 
 
В Израиле есть дороги, где пьезоэлементы вмонтированы в асфальтовое покрытие и преобразуют колебания от движения машин в электрическую энергию, которая идёт на освещение. То есть пьезо – это то, что нужно для экономичного расхода природных ресурсов. Учёные посчитали, что от 10-километровой двухполосной дороги можно получать до 5 мегаватт в час. Столько вырабатывала атомная станция в Обнинске. А специалисты Philips создали светофор, батарея которого заряжается от шума улицы. И в этом тоже заслуга пьезоэлементов.
 
Применение пьезоэлемента – это четыре основных категории приборов: сенсоры, генераторы, силовые приводы и преобразователи.
 
Учёные совершенствуют пьезоэлементы, добиваясь более широкого температурного диапазона, чтобы их можно было использовать в космонавтике и атомной промышленности.
 
Пьезоакустические волны могут дробить парафиновые пробки в нефтяных скважинах и маскировать подводные лодки от эхолотов противника.
 
Гордость АО НИИ «Элпа» – тонкослойная пьезокерамика, применение которой позволяет снизить энергозатраты в несколько раз. Если для управления твёрдой керамикой требуется приложение потенциала до одного киловольта, то для тонкослойной – от 90 до 150 вольт. 
 
Уменьшение размеров пьезокерамических стеков позволяет их применять в электронике, в том числе в музыкальном оборудовании и мобильных телефонах.
 
Передовые разработки от «Элпы»
«Элпу» называют лидером отечественной пьезоэлектроники. С 1961 года здесь, на зеленоградском предприятии «Социума», ведутся самые передовые разработки в этой области. Прежде всего, они важны для оборонной промышленности. Но с каждым годом «Элпа» увеличивает долю своего присутствия на рынке гражданской продукции.
 
Именно специалистам «Элпы» мы обязаны первым в нашей стране разработкам для медицинских ультразвуковых аппаратов отечественного производства. Головка рукоятки со шнуром, подключённая к аппарату УЗИ, состоит из пьезоэлементов, которые делает «Элпа». Разработали их ещё в 1985 году. Но в те времена основные усилия и средства вкладывались в оборонку, а разработки для мирных отраслей промышленности велись по остаточному принципу. Другое дело – сейчас.
 
Вот лишь некоторые из разработок «Элпы» последних лет, которые могут применяться и применяются в самых разных сферах нашей жизни:
 
Пьезоактюаторы – изготавливаются на основе тонкоплёночной технологии, многократно умножающей свойства пьезокерамики. Это устройства, способные изменить свои размеры под воздействием электрического поля на несколько десятков микрон, развив при этом усилие до 1000 ньютонов. Словом, пьезоактюатор может поднять лежащий на полу груз массой 100 кг. Такие свойства делают пьезоактюаторы применимыми во многих областях науки и техники – фактически везде, где необходимы прецизионные перемещения.
 
 
Датчики расхода газа – проектировались для нефтегазовой промышленности. Используемые в агрессивных средах, они выполнены в виде пьезоэлектрического приёмопередатчика в титановом корпусе и устанавливаются на участке трубопровода. Газовый расходомер измеряет, какое количество газа в литрах в минуту (или за другой промежуток времени) протекает через определённый участок трубопровода. Это нужно для контроля объёма транспортируемого газа и возможных утечек.
 
 
Датчик угловых скоростей – для систем навигации военной техники, роботов и автомобилей.
 
 
Сейсмодатчики – предназначены для систем мониторинга устойчивости различных конструкций: мостов, зданий, спортивных сооружений и так далее.
 
Датчики расхода жидкости – небольшие устройства, спасающие жизни. По запросу Санкт-Петербургского научно-исследовательского института имени И. И. Джанилидзе реализуется опытно-конструкторская работа по созданию датчиков расхода крови, требуемых при реанимации. Датчик необходим для измерений скорости потока, а также объёмного расхода крови, физраствора и прочих жидкостей, проходящих по трубке.
 
 
 
Умный город от «Элпы» – датчики, разработанные и произведённые на «Элпе», составляют основу систем беспроводного автоматизированного управления сетями учёта энергоресурсов «ЭкоМатрикс» и «3Е».
 
 
Алексей Храмцов, директор Научно-производственного комплекса АО «НИИ «Элпа», рассказал о самых перспективных разработках, которые ведутся в настоящее время:
 
– Гражданская продукция на сегодняшний день составляет порядка 30% в общем портфеле заказов предприятия. Но месяц от месяца эта цифра может меняться. Везде свои трудности. На рынке военной продукции мы имеем дело с очень консервативным потребителем, из-за этого сам рынок достаточно инерционный, а гражданский рынок гораздо сложнее в плане конкуренции, хотя развиваться на нём можно быстрее.
 
Из новых направлений мы предлагаем собственно пьезогенераторы, бескорпусные датчики удара, высоковольтные преобразователи для приборов ночного видения и катодолюминесцентных ультрафиолетовых ламп, пьезодвигатели, пьезореле и форсунки для судовых дизельных двигателей.
 
Наиболее высокий потенциал для гражданского рынка у наших пьезореле и форсунок. В стандартном реле для коммутации контактов используется электромагнитная катушка, а мы можем обеспечивать коммутацию с помощью пьезоэлементов. Время удержания в пьезокерамическом реле практически неограниченно – оно может работать с частотой до 100 герц. И в сравнении с классическим электромагнитным реле не потребляет энергию для сохранения переключённого состояния.
 

Также вам может быть интересно
VIII ежегодная Конференция руководящего состава Группы компаний «Социум». 10 июня 2022 год
09:29 / 1 июля 2022
«Ведомости»: Бизнес, привитый от кризисов. Холдингу «Социум» исполнилось 34 года
Российский бизнес празднует в этом году 34-летие. Вместе с ним отмечает тот же по счету день рождения холдинг «Социум», история которого началась в день принятия Закона о кооперации в СССР. Именно в этот день молодой ученый Игорь Ашурбейли зарегистрировал свою первую компанию.
Фото: 2mint.ru
13:14 / 30 июня 2022
«Социум-соседи»: в июне на Соколе открылась видеопродакшн-студия
Новый партнёр компании «МОСКВА-СОКОЛ» 2 Mint Studio – известный оператор в мире видеопродакшна, работающий на этом рынке более 10 лет. У нас на Соколе компания арендовала павильон площадью 320 квадратных метров.
Игорь Ильин, председатель Правления и генеральный директор АО «СОЦИУМ-А»
10:00 / 30 июня 2022
Игорь Ильин: 10% от чистой прибыли «Социум» ежегодно выделяет на благотворительность
Выступая с докладом на VIII Конференции руководящего состава Группы компаний «Социум», председатель Правления и генеральный директор АО «СОЦИУМ-А» Игорь Ильин сообщил, что общий объём средств, направленных холдингом на благотворительность с 2017 по 2021 год, составляет 520 млн рублей.
Екатерина Саркисова, директор по персоналу и член Правления АО «СОЦИУМ-А»
12:54 / 29 июня 2022
Кадровая политика: в 2021 году «Социум» потратил на своих сотрудников почти 5,5 млрд рублей
Эта сумма составляет 28% от общей выручки Группы компаний. Директор по управлению персоналом АО «СОЦИУМ-А» Екатерина Саркисова рассказала о системе материальной мотивации, действующей в холдинге.
Фото: piqsels.com
11:18 / 29 июня 2022
SOTEL позаботится об информационной безопасности клиентов
Специалисты компании «СОТЕЛ» (ООО «СОЦИУМ-ТЕЛЕКОМ») рассказали о киберугрозах и технологиях защиты данных.