【摘要】：壓電變壓器的散熱問(wèn)題限制了其在高功率場(chǎng)合的應(yīng)用。接觸式散熱裝置為壓電變壓器提供了良好的散熱途徑,對(duì)其功率密度帶來(lái)了革命性的提升,同時(shí),也帶來(lái)了壓電變壓器表面電極的摩擦、磨損問(wèn)題。因此,該文提出在壓電變壓器和散熱裝置中插入厚22μm石墨紙墊片的方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,持續(xù)工作80h時(shí),使用石墨紙墊片方式的電極磨損是直接接觸電極磨損的53%。兩種方式的散熱裝置溫升無(wú)明顯差別,對(duì)減緩壓電變壓器電極磨損的研究有一定的參考意義。
【圖文】：

圖１壓電變壓器尺寸示意圖

減少壓電變壓器的使用壽命。考慮到石墨紙材料因其ｘ－ｙ向優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，廣泛運(yùn)用于手機(jī)等電子產(chǎn)品的散熱，因此，本文使用厚２２μｍ石墨紙墊片，研究了其對(duì)帶散熱裝置的單層矩形壓電變壓器的輸出影響和接觸電極面的保護(hù)，對(duì)延緩壓電變壓器的磨損，延長(zhǎng)壓電變壓器的使用壽命有一定的參考和指導(dǎo)意義。１壓電變壓器微動(dòng)磨損模型１．１輪廓振型壓電變壓器壓電變壓器材料選用ＰＺＴ－４，輪廓振型尺寸為３０ｍｍ×２０ｍｍ×０．４ｍｍ，電極從中間劃分，使輸入、輸出部分對(duì)稱(chēng)（見(jiàn)圖１）。圖２為壓電變壓器三維有限元仿真的輪廓振型的振動(dòng)模式。圖１壓電變壓器尺寸示意圖圖２輪廓振型振動(dòng)模式１．２微動(dòng)磨損微動(dòng)是指相互作用的２個(gè)材料間以很小的運(yùn)動(dòng)幅度相對(duì)運(yùn)動(dòng)［１２］，對(duì)材料有兩種形式的損傷：１）磨損。微動(dòng)造成相互作用的兩物體的直接接觸表面的磨損，造成物體材料損失和尺寸變化。２）疲勞。微動(dòng)造成相互作用兩物體表面裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)張，造成物體損傷，減少使用壽命。根據(jù)構(gòu)件和基底相互作用力和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的不同，微動(dòng)有切向微動(dòng)、徑向微動(dòng)、滾動(dòng)微動(dòng)和扭動(dòng)微動(dòng)４種基本模式。圖３為微動(dòng)運(yùn)行的４種基本模式。圖中，，ｐ為施加在構(gòu)件表面的正壓力，Ｄ為構(gòu)件的位移方向。根據(jù)輪廓振型的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，壓電變壓器在工作時(shí)，厚度方向的位移相對(duì)長(zhǎng)度和寬度方向的位移很小，因此，輪廓振型的壓電變壓器和散熱裝置的微動(dòng)模式可視為切向微動(dòng)。圖３微動(dòng)運(yùn)行的４種基本模式示意圖本文采用表面處理技術(shù)來(lái)延緩壓電變壓器的工作磨損，表面處理技術(shù)主要分為表面涂層和表面墊片兩種方式。使用表面墊片的方式，即在兩接觸表面間插入墊片的方式，目
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61301041) 中國(guó)博士后科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(2015M580252) 江蘇省博士后科研資助計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(1501135B) 江蘇省基礎(chǔ)研究計(jì)劃(自然科學(xué)基金)-面上基金資助項(xiàng)目(BK20161235) 蘇州市科技計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(SYG201607)
【分類(lèi)號(hào)】：TN384


本文編號(hào)：2542695