ผง ZNS มีคุณสมบัติแบบ piezoelectric หรือไม่?
ฝากข้อความ
ในฐานะซัพพลายเออร์ของผง ZNS ฉันมักจะได้รับการสอบถามจากลูกค้าหลายรายเกี่ยวกับคุณสมบัติและการใช้งานของวัสดุนี้ คำถามหนึ่งที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งคือผง ZNS มีคุณสมบัติแบบ piezoelectric หรือไม่ ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกหัวข้อนี้เพื่อให้ความเข้าใจที่ครอบคลุมเกี่ยวกับลักษณะ piezoelectric ของผง ZnS
Piezoelectricity: ภาพรวมสั้น ๆ
Piezoelectricity เป็นคุณสมบัติเฉพาะที่จัดแสดงโดยวัสดุบางอย่างซึ่งสามารถสร้างประจุไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อความเครียดเชิงกลที่ใช้หรือในทางกลับกันได้รับการเสียรูปเชิงกลเมื่อใช้สนามไฟฟ้า การมีเพศสัมพันธ์แบบสองทิศทางระหว่างปรากฏการณ์เชิงกลและไฟฟ้าได้นำไปสู่การใช้งานที่หลากหลายรวมถึงเซ็นเซอร์แอคทูเอเตอร์และผู้เก็บเกี่ยวพลังงาน
ผล piezoelectric ส่วนใหญ่จะสังเกตได้ในวัสดุที่มีโครงสร้างผลึกแบบไม่สมมาตร centrosymmetric เมื่อมีการใช้แรงกลไกกับวัสดุเหล่านี้มันจะบิดเบือนโครงตาข่ายคริสตัลทำให้เกิดการแยกประจุบวกและลบและทำให้เกิดศักยภาพไฟฟ้า
โครงสร้างผลึกของ ZNS
สังกะสีซัลไฟด์ (ZNS) มีอยู่ในโครงสร้างผลึกหลักสองโครงสร้าง: โครงสร้างลูกบาศก์ผสมผสาน (sphalerite) และโครงสร้าง wurtzite หกเหลี่ยม
โครงสร้างการผสมผสานของสังกะสีมีการจัดเรียงแบบ centrosymmetric ในผลึก centrosymmetric สำหรับทุกอะตอมที่ตำแหน่ง (x, y, z) มีอะตอมที่เหมือนกันที่ตำแหน่ง (-x, -y, -z) เนื่องจากความสมมาตรนี้ช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลงไดโพลสุทธิภายใต้ความเครียดเชิงกลเป็นศูนย์และวัสดุที่มีโครงสร้าง centrosymmetric ไม่แสดง piezoelectricity
ในทางกลับกันโครงสร้าง Wurtzite ของ Zns นั้นไม่ใช่ centrosymmetric อะตอมในตาข่าย Wurtzite ถูกจัดเรียงในลักษณะที่มีการเปลี่ยนแปลงโมเมนต์ไดโพลสุทธิเมื่อคริสตัลเปลี่ยนรูปแบบกลไก ดังนั้นในทางทฤษฎี ZNS ในโครงสร้าง Wurtzite ควรมีคุณสมบัติ piezoelectric
หลักฐานการทดลองของ piezoelectricity ใน ZNS
มีงานวิจัยหลายชิ้นที่ตรวจสอบคุณสมบัติของ Piezoelectric ของ ZNS ZNS โครงสร้างนาโนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบของ nanowires ที่มีโครงสร้าง wurtzite ได้แสดงพฤติกรรม piezoelectric ที่มีแนวโน้ม เมื่อ nanowires เหล่านี้งอหรือบีบอัดศักยภาพไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นในปลายของพวกเขา
ตัวอย่างเช่นการวิจัยแสดงให้เห็นว่า ZnS nanowires สามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าระดับนาโน piezoelectric เมื่อแรงกลไกภายนอกเช่นการสั่นสะเทือนของอัลตราโซนิกถูกนำไปใช้ nanowires เปลี่ยนรูปและผล piezoelectric ที่เกิดขึ้นสามารถควบคุมได้เพื่อแปลงพลังงานเชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้า สิ่งนี้มีแอพพลิเคชั่นที่มีศักยภาพใน nanodevices และเซ็นเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง
อย่างไรก็ตามมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าคุณสมบัติ piezoelectric ของ Zns ค่อนข้างอ่อนแอเมื่อเทียบกับวัสดุ piezoelectric ที่รู้จักกันดีเช่น lead zirconate titanate (PZT) ขนาดของค่าสัมประสิทธิ์ piezoelectric ซึ่งวัดความแข็งแรงของผล piezoelectric ต่ำกว่าใน Zns นี่เป็นเพราะปัจจัยต่าง ๆ เช่นความแตกต่างของอิเลคโตรเนกาติติตี้ที่ค่อนข้างเล็กระหว่างอะตอมสังกะสีและซัลเฟอร์และลักษณะโครงสร้างผลึกเฉพาะ
การใช้งานของ piezoelectric zns
แม้จะมี piezoelectricity ที่ค่อนข้างอ่อนแอ ZNS ยังคงมีการใช้งานที่มีศักยภาพในด้านของ piezoelectricity:
- เซ็นเซอร์ระดับนาโน: ZnS nanowires สามารถใช้ในการประดิษฐ์ nanosensors ที่มีความไวสูง ตัวอย่างเช่นพวกเขาสามารถใช้ในการตรวจจับการสั่นสะเทือนเชิงกลขนาดเล็กหรือการเปลี่ยนแปลงความดันที่ระดับนาโน สัญญาณ piezoelectric ที่สร้างขึ้นโดย nanowires สามารถวัดและมีความสัมพันธ์กับการกระตุ้นเชิงกลที่ใช้ทำให้สามารถตรวจจับปริมาณทางกายภาพต่างๆ
- การเก็บเกี่ยวพลังงาน: ในสภาพแวดล้อมที่มีพลังงานเชิงกลจำนวนเล็กน้อยเช่นในระบบชีวภาพหรือการสั่นสะเทือนโดยรอบสามารถใช้เครื่องเก็บเกี่ยวพลังงานแบบ piezoelectric ที่ใช้ ZNS เพื่อแปลงพลังงานเชิงกลนี้เป็นพลังงานไฟฟ้า สิ่งนี้สามารถใช้จ่ายอุปกรณ์หรือเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กโดยไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก
เครื่องบูชาผง ZNS ของเรา
ในฐานะซัพพลายเออร์ของผง ZNS เรานำเสนอผลิตภัณฑ์ ZNS คุณภาพสูงหลากหลายชนิด ของเราซัลไฟด์สังกะสีพลาสติกประสิทธิภาพสูงเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีคุณสมบัติทางกลและแสงมีความสำคัญ มันมีลักษณะการกระจายตัวที่ยอดเยี่ยมและสามารถรวมเข้ากับเมทริกซ์โพลิเมอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของพวกเขาได้อย่างง่ายดาย
ของเราสังกะสีซัลไฟด์เคลือบด้วยแสงได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันการเคลือบด้วยแสง มันมีความบริสุทธิ์สูงและการกระจายขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเคลือบด้วยแสงที่มีคุณภาพสูงพร้อมความโปร่งใสและการควบคุมดัชนีการหักเหของแสงที่ดี
แม้ว่าคุณสมบัติ piezoelectric ของ ZNS อาจไม่โดดเด่นเหมือนในวัสดุอื่น ๆ ผง ZNS ของเรายังคงเป็นตัวเลือกที่มีค่าสำหรับการใช้งานที่การรวมกันของ piezoelectricity และคุณสมบัติอื่น ๆ เช่นคุณสมบัติทางแสงหรือเชิงกล
บทสรุป
โดยสรุปผง ZNS ในโครงสร้างผลึก Wurtzite มีคุณสมบัติแบบ piezoelectric แม้ว่ามันจะค่อนข้างอ่อนแอเมื่อเทียบกับวัสดุ piezoelectric แบบดั้งเดิม โครงสร้าง Wurtzite ที่ไม่ใช่ centrosymmetric ช่วยให้สามารถสร้างประจุไฟฟ้าภายใต้ความเครียดเชิงกล
ZNS มีการใช้งานที่มีศักยภาพในเซ็นเซอร์ระดับนาโนและการเก็บเกี่ยวพลังงานซึ่งสามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกันได้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของผง ZNS เรามุ่งมั่นที่จะจัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงซึ่งตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา ไม่ว่าคุณจะสนใจคุณสมบัติ Piezoelectric ของ ZNS หรือแอปพลิเคชันอื่น ๆ เราขอเชิญคุณติดต่อเราเพื่อการอภิปรายเพิ่มเติมและสำรวจโอกาสในการซื้อที่อาจเกิดขึ้น
การอ้างอิง
- Wang, Zl, & Song, J. (2006) piezoelectric nanogenerators ขึ้นอยู่กับอาร์เรย์ nanowire สังกะสีออกไซด์ วิทยาศาสตร์, 312 (5771), 242 - 246
- Zhang, Y. , & Wang, ZL (2008) Piezoelectric - คุณสมบัติการขนส่งที่มีศักยภาพ - รั้วรอบขอบชิดของสนาม ZnO และ ZnS nanowire - ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ ตัวอักษรนาโน, 8 (8), 2526 - 2531
- Li, J. , & Wang, ZL (2010) Nanowire - Piezotronics และ Piezo - Photonics Mrs Bulletin, 35 (3), 215 - 223
