環境条件

ピエゾアクチュエータは、 200 °C超の温度および低温環境での使用に関する詳細は、 >>温度に依存した挙動セクションに記載されています。


真空環境

誘電安定性

パッシェンの法則によれば、気体の破壊電圧は圧力p電極間の距離sによって決まります。空気の絶縁性は、大気圧下および非常に低い圧力下ではとても高くなります。最小破壊電圧300 Vは、pとsの積では1000 Pa mmに相当します。

このため、公称電圧が300 Vより十分に低いPICMA積層アクチュエータは、いずれの中間圧力でも使用できます。ただし、公称電圧が300 Vを超えるPICAピエゾアクチュエータについては、破損を防ぐため、空気の圧力が100~50,000 Paの場合は動作させないようにするか、電圧を十分に下げて駆動するようにしてください。

気体放出

気体放出の挙動は、ピエゾアクチュエータの設計と構成によって異なります。PICMAアクチュエータはポリマー部品を使用せずに製造可能であり、最大150 °Cのベークアウト温度に対応しているため、超高真空環境での使用に最適です。また、各種PICAアクチュエータでは、気体放出率が最小限に抑えられた超高真空用オプションをご用意しています。


不活性ガス

ピエゾアクチュエータは、ヘリウム、アルゴン、ネオンなどの不活性ガス内での使用に適しています。ただし、この場合、パッシェン曲線の圧力に依存したフラッシュオーバー抵抗を確保する必要があります。
セラミック絶縁のPICMAアクチュエータの公称電圧はあらゆる不活性ガスの最小破壊電圧よりも小さいため、こうした用途にはこのアクチュエータが推奨されます。公称電圧が大きいPICAアクチュエータでは、特定の圧力範囲では動作電圧を下げ、フラッシュオーバーの危険性を抑える必要があります。

磁界

ピエゾアクチュエータは、低温下などの非常に強い磁界内での使用に最適です。PICMAは強磁性体を一切使用せずに製造されています。

PICA積層アクチュエータについては、オプションで強磁性部品を使用していないものを提供しています。これらの製品の残留磁気の測定値は数ナノテスラ程度となっています。

ガンマ放射線

PICMAアクチュエータは、電子加速器などで生じる高エネルギーの短波長放射内でも運用できます。長期試験により、総線量が2メガグレイでも問題なく使用できることが確かめられています。


高湿度環境

ピエゾアクチュエータの寿命は、高湿度環境よりも乾燥環境で動作させる場合の方が常に長くなります。アクチュエータを高周波数の交流電圧で動作させると自己発熱するため、局所的な湿気は非常に低くなります。

多湿環境において高DC電圧で継続的に運用すると、ピエゾアクチュエータが破損する可能性があります。PICAシリーズのアクチュエータの活性電極は水分が染み込むポリマー塗装でのみ保護されているため、こうした可能性はこれらのアクチュエータで特に高まります。

PICMAシリーズのアクチュエータはオールセラミック絶縁が施されているため、ポリマー塗装のアクチュエータに比べて >>高湿度環境での寿命が大きく向上しています。


動作温度範囲

接着したアクチュエータの標準的な動作温度範囲は-20から85 °Cです。この温度範囲は、キュリー温度が高いピエゾセラミックと適切な接着剤を選ぶことで広げることができます。ほとんどのPICMA多層製品では、より広い-40~150 °Cの範囲が規定されています。

特殊なはんだを使用することで温度範囲を広げることが可能であり、PICMAアクチュエータの特殊モデルは-271 °Cから200 °Cと、ほぼ500 Kの範囲にわたって使用できます。

液体

液体内での用途には、金属ケース封入型のPICMAまたは特製ケース入りのPICAアクチュエータを利用可能です。その他すべてのタイプのアクチュエータでは、液体との直接接触を避けてください。液体が高絶縁性の場合は、このルールの例外となります。ただし、一般にこうした液体に対するアクチュエータの適合性を寿命試験で確認する必要があります。

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Catalog: Piezoelectric Actuators

Components, Technologies, Operation
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Catalog: PI Piezoelectric Ceramic Products

Fundamentals, Characteristics and Applications
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