Produkt

Macro Fiber Composite™ (MFC) Typ P1,
d33 Effekt – Ausdehnung

Das Macro Fiber Composite™ (MFC) ist im Modus der Ausdehnung (d33-Betriebsmodus ) und der Kontraktion (d31-Betriebsmodus ) erhältlich.

Macro Fiber Composite™ (MFC) Typ P1,
d33 Betriebsmodus – Ausdehnung

P1-MFCs, einschließlich der Typen F1 und S1, nutzen den d33-Effekt zur Aktuation. Sie dehnen sich bis zu 1800 ppm, wenn sie bei der maximalen Spannung von -500 V bis +1500 V betrieben werden. P1-MFCs sind außerdem sehr empfindliche Dehnungsmesssensoren.

Macro Fiber Composites™ Engineering Eigenschaften

High-field (|E| > 1kV/mm),

biased-voltage-operation piezoelectric constants:

d33 P1, F1 type, in rod direction

4.6E+02 pC/N

4.6E+02 pm/V

d31 P2 type, in electrode direction

-2.1E+02 pC/N

-2.1E+02 pm/V

Low-field (|E| < 1kV/mm > 300V),

unbiased-operation piezoelectric constants:

d33 P1, F1 type, in rod direction

4.0E+02 pC/N

4.0E+02 pC/N

d33 P1, F1 type, in rod direction

-1.7E+02 pC/N

-1.7E+02 pC/N

Average free-strain per volt

(low-field – high-field) for d33 P1, F1 type

in rod direction

~ 0.75 – 0.9 ppm/V

~ 0.75 – 0.9 ppm/V

Average free-strain per volt

(low-field – high-field) for d31 P2 type 

in rod direction

~1.1 – 1.3 ppm/V

~1.1 – 1.3 ppm/V

Free-strain hysteresis in rod direction

~ 0.2

~ 0.2

DC poling voltage, Vpol for d33 P1, F1 type

+1500V

+1500V

DC poling voltage, Vpol for d31 P2 type

+360V

+360V

Poled capacitance @ 1kHz, room temp,

Cpol for d33 P1, F1 type

~ 0.30 nF/cm²

~ 1.94 nF/in²

Poled capacitance @ 1kHz, room temp,
Cpol for d31 P2 type

~ 7.8 nF/cm²

~ 50 nF/ in²

Orthotropic Linear Elastic Properties

(constant electric field):

Tensile modulus, E1 in rod direction

30.336 GPa

4.4E+06 psi

Tensile modulus, E1 in electrode direction

15.857 GPa

2.3E+06 psi

Poisson’s ratio, v12

0.31

0.31

Poisson’s ratio, v21

0.16

0.16

Shear modulus, G12 rules of mixture estimate

5.515 GPa

8.0E+05 psi

Operational Parameters:

Maximum operational positive voltage

Vmax for d33 P1, F1 type

+1500

+1500V

Maximum operational positive voltage 

Vmax for d31 P2 type

+360V

+360V

Maximum operational negative voltage

Vmin for d33 P1, F1 type

-500V

-500V

Maximum operational negative voltage 

Vmin for d31 P2 type

-60V

-60V

Linear-elastic tensile strain limit¹

1000 ppm

1000 ppm

Maximum operational tensile strain¹

< 4500 ppm

< 4500 ppm

Recommended tensile strain for Energy Harvesting

< 600 ppm

< 600 ppm

Peak work-energy density

~48800 Nm/m³

~7 in-lb/in³

Temperature and Lifetime Parameters:

Minimum operating temperature

all Versions

-35°C

-31°F

Maximum operating temperature

Standard Version

< 85°C

< 176°F

Maximum operating temperature

HT Version

< 130°C

< 266°F

Operational lifetime (@ 1kVp-p)

> 10E+09 cycles

> 10E+09 cycles

Operational lifetime (@ 2kVp-p, 500VDC)

> 10E+07 cycles

> 10E+07 cycles

Operational Bandwidth:

Operational bandwidth as actuator

high electric field

0Hz up to 10 kHz

0Hz up to 10 kHz

Operational bandwidth as actuator

low electric field levels

(< 33% of max operating voltage)

0Hz up to 700kHz

0Hz up to 700kHz

Operational bandwidth as sensor

0Hz up to 1 MHz

0Hz up to 1 MHz

Additional mechanical parameters:

Thickness of all MFC types

300µm, +-10%

12 mil +-10%

Volume Density, active area

5.44 g/cm³

5.44 g/cm³

Area Density, active area

0.16 g/cm²

0.16 g/cm²

Standard-Inventargrößen der Typen P1 und F1

Macro Fiber Composite™ P1-Typen, 0°-Faserorientierung

Betriebsspannung: -500 bis 1500 V

Model

Active length

in mm

Active width

in mm

Overall length

in mm

Overall width

in mm

Capacitance

in nF, ±20%

Free strain

in ppm,-0%, +20%

Blocking force

in N, -0%, +20%

Layout

M2503-P1

25

3

35

9

0.22

788

21

;

M2807-P1

28

7

38

13

0.7

1035

62

;

M2814-P1 

28

14

38

20

1.3

1160

146

;

M4005-P1 

40

5

50

11

0.7

885

38

;

M4010-P1 

40

10

50

16

1.9

1050

90

;

M4312-P1 

43

12

53

18

2.1

1050

94

;

M5628-P1 

56

28

67

35

4.4

1350

340

;

M8503-P1 

85

3

106

14

0.9

788

21

;

M8507-P1 

85

7

101

13

3.1

1035

65

;

M8514-P1 

85

14

101

20

4.2

1200

152

;

M8528-P1 

85

28

103

35

6.9

1350

454

;

M8557-P1 

85

57

103

64

16.0

1350

693

;

M14003-P1 

140

3

160

10

1.4

1050

28

;

MFC F1-Typen, 45°-Faserorientierung

Betriebsspannung: -500 bis 1500 V

Model

Active length

in mm

Active width

in mm

Overall length

in mm

Overall width

in mm

Capacitance

in nF, ±20%

Free strain

in ppm, -0%, +20%

Blocking force

in N, -0%, +20%

Layout

M8528-F1

85

28

105

35

7.4

1350

364 calc.

;

M8557-F1

85

57

105

65

15.0

1350

710 calc.

;

Downloads

Technischer Hinweis

Wie man ein Macro Fiber Composite™ an jede Art von Wirtsstruktur bindet

Ausgabe 06/2015

MFC P1, F1 types (d33 effect), Elongator
MFC P1, F1 types (d33 effect), Elongator

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Individuelles Macro Fiber Composite™-Design

Neben der Herstellung von Macro Fiber Composites™ in einer Vielzahl von Standardgrößen bieten wir auch zahlreiche spezielle Macro Fiber Composite™-Layouts an. Spezielle Macro Fiber Composites™ haben komplexere Designs, einschließlich Arrays aus einzelnen Macro Fiber Composites™, und ermöglichen auch die Integration elektronischer Komponenten.