Electrostriction คืออะไร?

เมื่อสนามไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับฉนวนไฟฟ้าฉนวนนั้นอาจเปลี่ยนรูปหรือเปลี่ยนรูปร่างในบางวิธี คุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้านี้เรียกว่า electrostriction โดยเฉพาะอย่างยิ่งไฟฟ้าคือการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างความเครียดและสนามไฟฟ้าหรือระหว่างความเครียดและโพลาไรซ์; การมีเพศสัมพันธ์นี้จะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีการใช้สนามไฟฟ้ากับวัสดุ วัสดุ Electrostrictive สามารถใช้ในการสร้างแอคทูเอเตอร์ซึ่งสามารถใช้ในวงจรควบคุมที่ต้องใช้แรงเล็กน้อยในการเปิดวงจร วัสดุเหล่านี้ตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วซึ่งทำให้วัสดุเหล่านี้เหมาะสำหรับวงจรควบคุมความเร็วสูง

Electrostriction เกิดขึ้นในวัสดุบางชนิดที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี เมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับวัสดุอิเล็กโทรสสตีลทีฟวัสดุเหล่านี้จะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง วัสดุที่มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงด้วยไฟฟ้าเนื่องจากแรงดึงดูดของประจุฟรีบนขั้วไฟฟ้าที่ใช้กับวัสดุ electrostrictive

วัสดุ Electrostrictive นั้นไม่เหมือนกับวัสดุแม่เหล็กในวัสดุ electrostrictive นั้นจะไม่ย้อนกลับทิศทางของการเสียรูปหากสนามไฟฟ้ากลับด้าน ซึ่งแตกต่างจาก magnetostriction ซึ่งเป็นเส้นตรงในธรรมชาติมีความจำเป็นต้องใช้สมการกำลังสองเพื่อคำนวณแรงที่ทำงานใน electrostriction คุณสมบัติไม่เชิงเส้นของอิเล็กโทรแรงเสียดทานช่วยให้วัสดุอิเล็กโทรสตีคทีฟสามารถแสดงการตอบสนองของความเครียดที่ทำซ้ำกับสนามไฟฟ้าโดยไม่สูญเสียฮิสเทรีซิสและความร้อนเหลือทิ้งที่เกิดจากวัสดุแม่เหล็ก

electrostrictive actuator มักทำจากวัสดุโพลีเมอร์ โพลีเมอร์แต่ละชิ้นมีขั้วไฟฟ้าแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นโพลีเมอร์ซิลิโคนอาจมีประสิทธิภาพสูงเมื่อเปรียบเทียบกับโพลีเมอร์ที่ถูกบีบอัด

โพลีเมอร์ที่มีประสิทธิภาพการทำงานของสายพันธุ์สูงเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่สายพันธุ์ทางกลอาจมีปัญหามากกว่าโพลีเมอร์ที่มีประสิทธิภาพของความเค้นต่ำ electrostrictive polymers อื่น ๆ เช่นโพลียูรีเทนสามารถสร้างแรงได้มากกว่าภายใต้สภาวะไฟฟ้าเดียวกันกับโพลีเมอร์อื่น ๆ พอลิเมอร์ดังกล่าวทำให้สามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าอินพุตเป็นงานกลไกได้มากขึ้น

วัสดุ Electrostrictive มีความเร็วในการตอบสนองสูงซึ่งมักจะน้อยกว่า 10 มิลลิวินาทีเมื่อใช้สนามไฟฟ้ากับวัสดุ วัสดุ electrostrictive ตอบสนองอย่างรวดเร็วสามารถนำมาใช้ในอุปกรณ์เครื่องกลและไฟฟ้าที่ต้องการเวลาตอบสนองของวงจรที่เร็วมากเช่นเครื่องมือที่มีความแม่นยำ วัสดุอิเล็กโทรสตริกทีฟมักถูกใช้ในงานด้านเครื่องจักรกลเช่นอุปกรณ์ปรับระดับไมโคร, เซอร์โวดันน้ำมันและทรานสดิวเซอร์ piezoelectric แบบปรับได้