壓電陶瓷可靠性分析

大多數應用中，由于成本的原因使用者往往希望所采用的壓電陶瓷越小越好，但卻因此造成在很多的機械設計結構中壓電陶瓷部分成為系統薄弱的點，另外壓電陶瓷是一種相對復雜的材料并且非常的敏感，對于不適當的操作極易導致損壞。

為了提高壓電陶瓷可靠性問題，我們通常采用金屬殼體封裝的方式來降低外部機械結構可能給壓電陶瓷帶來的側向力，但即便是采用殼體封裝的壓電促動器，也要深入的了解壓電陶瓷應用的技術背景，一定要通過適當的設計及操作確保高可靠性。

操作過程中的每個環節必須嚴格控制避免過載情況的發生，不合理的機械結構，通過實際的測試和評估程序來實現機械補償以及修正不適合的驅動條件，從而實現高可靠性。

錯誤的操作不會導致壓電陶瓷立即損壞，但是會降低長期的可靠性，無法實現預期的工作周期。

壓電陶瓷在短期內可以按照極限參數指標輸出性能，但是我們不會推薦這種方式。當長期可靠性和長時間工作以及高的工作周期是必須條件時，短期成功的測試壓電系統，并不能代表長期使用同樣安全可靠。

壓電陶瓷的可靠性受以下條件影響：

帶載的機械結構

驅動控制

使用環境及其他

即使當壓電系統結構已經被證明具有可靠性，此時任何看起來非常小的改動都需要重新對系統進行評估。在一些實際應用中，通常以下兩種極限條件下壓電陶瓷的可靠性常被討論。

高周期的可靠性

例如：

壓電噴油裝置循環次數可達10^10周期，這樣高周期數主要取決于機械設計的整體裝配質量。

長時間靜態操作

潛在的退化主要來自于環境影響，比如超高的空氣濕度、壓電驅動條件以及溫度。

在比較可靠性時，注意加載的驅動電壓條件，比如應變情況。

例如：熱空氣中的濕度可以通過密封封裝的方式來進行保護。

在實際操作中，以上兩種案例情況時有發生，單從以上所述的經驗來推斷可靠性顯然有些局限。只有在實際負載條件下循環測試才能確保壓電機械系統保持高可靠性。