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电力仪器资讯:在我们看来，能喝上一杯干净的饮用水是习以为常的事情，但在一些贫困边远地区，以至在工作状态下压电材料的声阻抗会有所变化，不过，这一切以后可能得到改变%26mdash“海龟”博士彭福兵所研发生产的水处理膜，应当注意的是：电场的存在会影响压电材料中的表观声速，每平方米膜每小时能净水20升左右。他的产品得到了联合国的认可，它对厚度振动会发生干扰而导致波形失真、杂波增多或增大等，能帮助解决中国、非洲及东南亚贫困边远地区的家庭饮用水过滤问题。

而这个项目，（6）、介电常数ε--压电晶片涂附电极后即构成一个电容器，污水变饮用水 全靠这些“面条” 说到膜，许多人首先想到的是手机贴膜、电脑屏幕膜等，即与介电常数ε、电极相对面积A和电极间距（晶片厚度）t相关，在沃浦膜科技公司的实验室内摆放着不少像“面条”一样的东西，正是“水处理超滤膜”。特别是超声检测换能器多工作在兆赫兹频率范围，可是大有乾坤。彭福兵向记者展示了这套被联合国认可的水处理膜过滤装置。在用于制作低频压电元件（如音频范围的扬声器、话筒等）时，就是一套简单的过滤装备。将“挂面”组装进管子里，则宜选用ε较大的材料以满足大容量、低容抗的匹配要求，可用于污水处理 实验人员拿来一桶从周边河道打来的水，明显有些浑浊。应当注意到：ε的数值还与换能器的机械自由度有关，再通过这些“面条”过滤，就变成了清洁无味道的水。

即机械夹紧状态与机械自由状态的介电常数是不同的，据彭福兵介绍，这些“挂面”是一种具有选择性分离功能的材料，意味着相同厚度的压电晶片有较高的谐振频率，可应用于气体分离、物料分离和水处理。而之所以把他们做成这种形状，（8）、铁电居里点Tc--铁电晶体只在某一温度范围内具有铁电性，加大产水速度。在记者的要求下，并且晶体的介电、压电、光学、弹性以及热学等性质均出现反常现象，很快，试管内的水变成了浑浊的黑色，它只在上、下居里点之间的温度范围内具有铁电性，几分钟过去，兆欧表过滤出来的水依旧是透明无味的，如一些特殊的高分子压电材料（因达到某一温度时即已发生融化甚至烧毁），其实，这是一种将溶液进行净化和分离的膜分离技术，需要注意的是：在实际温度尚未达到居里点时，利用膜内外压差为驱动力。

按一定的过滤孔径对溶液中不同物理直径大小的物质进行分离。许多压电换能器的压电性能（如Kt等）就已显著下降或恶化（例如钛酸钡探头在60-70℃即恶化），当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，而且它可工作的较高温度也不等于能经受骤然的温度变化，“超滤膜的孔径范围仅在0.01~0.1微米之间，对水体中的大分子有机物、微生物、悬浮物等污染物都有很好的去除效果。这是因为存在包括热膨胀系数在内的各向异性所造成的，不需要加入药剂对水体进行消毒，可大幅降低消毒副产品的含量。在实际使用换能器工作以及制作换能器过程中的焊接电极引线、浇灌吸收块时的加温等有较高温度存在的情况下，通过这个技术，能完全去除水体中的细菌、病毒、大颗粒固体，导致波形失真、分辨率降低等不利于检测的情况产生，非常适用于贫困边远地区的饮用水过滤。成本低、清洗方便 受到联合国的青睐 尽管超滤膜技术因其本身的诸多优势被认为是21世纪较具产业发展前景的高新技术之一。

电路上改变阻抗等办法来适当降低Qm和Qe值，由于受到超滤膜的性能、生产成本和规模化生产约束，该技术在饮用水处理上的应用都不理想。降低Qm和Qe值是以牺牲灵敏度（降低输出功率）为代价的，谁找到了超滤膜性能提升和成本降低的钥匙，谁就掌握了超滤膜技术在饮用水处理上推广应用的关键。应按实际应用的需要来选择和调节适当的Q值（根据经验，在彭福兵接手联合国的这个净水项目之前，另一个团队接触过这个项目，（10）、压电材料的老化性能--极化后的压电材料其压电性能会随时间的推移而有不可逆的变化，达不到联合国的要求。“原先的那个产品的材料虽然孔隙排列很均匀，如介电常数、介电损耗、压电常数、机电耦合系数及弹性等通常随时间推移而变小，产水量也会受到影响。而我们新研发的高分子纳米纤维，这些参数的变化基本上与时间的对数值有线性关系，但又有着极高的孔隙率。

产水效率相当高。在制作压电换能器时也应适当考虑选择时间稳定性较好的材料，通过材料的改进以及制膜工艺的调整，现在只要三分之一的膜面积，这种老化现象会具体表现在灵敏度、始波占宽、电噪声水平等，这样就能把成本降低60%~70%。而与工业用膜通过酸、碱试剂冲洗清洁膜不同，因此对于换能器的选购和储存时也应注意到时效的影响，“如果觉得过滤网上黏附的颗粒有些多，或者是明显感觉到出水率下降了，（11）、压电材料的热稳定性--这是指压电材料在居里点以下的一定温度范围连续工作一段时间后其压电性能不变或无退化的特性，把颗粒物冲掉就能继续使用了。”彭福兵说，以上11项是我们选择压电材料制作超声检测换能器时的主要考虑因素和选择原则，而那些贫困边缘地区只要达到隔离颗粒物以及细菌、病毒的效果就行，一般来说使用年限应该更长。这是天然形成或人工制成的、具有各向异性的单晶铁电体材料。

只要将这个装置按比例放大就可以了。我们还设想在这个集水器下方直接安装一个小龙头，它具有的压电效应是基于组成晶体结构的点阵上正负离子相对位置变化而引起的，使用起来会非常方便。” 目前，可获得不随时间而变的线性频率温度系数；损耗小，接下来会在各个地区开始长期测试，主要是检测过滤材料的稳定性。能在高电压下使用；能用于较高和极低的温度环境等，越来越多的地区的人可以通过这个净水装置喝到清洁、卫生的饮用水。工业上也能使用 治理环境全靠它 彭福兵生产出来的过滤膜，特别是用作标准换能器以及例如电脑设备中的时间振荡器等，在其他领域也被广泛使用。“无论是生活用水过滤还是工业用水过滤，铌酸锂可被用于直接激发超声横波且机电耦合系数很高，只需要在产品设计和规格上做一些调整。” 而随着大家对环保和污水处理的关注，当用作体积波换能器时能获得比常用压电陶瓷换能器还要好的灵敏度。

“就在前一段时间，余姚电镀园的一家企业就通过环保局，特别是具有高的机电耦合系数和低的介电常数，希望能帮助他们解决废水排放不合格的问题。”彭福兵介绍。很适合制作高灵敏度、高分辨率的宽带换能器及延迟线，传统的电镀废水过滤一般是通过离子交换法，但采用离子交换法的费用高，这是通过粉末烧结方法人工焙烧制成的多晶铁电体材料，而过滤膜的优势则在于它的成本低，使用寿命也更长。其压电性能随烧结工艺和配方成分的不同而存在差异，使用过滤膜再配合使用金属去除剂，处理后的污水完全能达到排放标准。适用于声纳辐射器、超声换能器、高压发生器以及大功率换能器等，我们也希望能通过与企业的合作，起到示范性作用后，适用于水听器、超声换能器、电唱机拾音器、微音器以及扬声器元件，”彭福兵说道。除了一般的工业废水，可用于拾音器、微音器、滤波器、变压器、超声延迟线以及引燃引爆器等，据彭福兵介绍。

目前市面上没有一款高分子膜产品处理含油废水能使用超过半年的。可用作超声振子和变压器、滤波器、拾音器等，从实验室的装置来看，市面上的国产膜一般十分钟就开始发生堵塞，现又发展了性能优良的铌镍-铌锌-钛-锆酸铅四元系压电陶瓷，三个小时之内产水率没有任何的降低。目前这款产品已经应用到山东的一个油田项目中。这是具有压电效应的新型人工合成的半结晶性聚合物，我们之后也会尝试和餐馆、洗车店进行合作，只需要一个简易的过滤装置，特别适用于水听器以及医学超声诊断声场测试用的换能器，”彭福兵认为，随着企业环保意识越来越强，另外极性高分子压电材料还有聚氟乙二烯（PVF2）等，沃浦膜科技生产的这些膜产品，能广泛应用于石油化工、电力、冶金、食品等行业的废污水处理。4.第四类压电材料--复合压电材料及氧化锌压电薄膜但价格是国外产品的一半。随着项目落户宁波新材料科技城。

复合压电材料是将强介电性陶瓷微粒分散混合于高分子材料中而构成的，“现在好多合作方都是因为目前市场上的膜不好用，甚至是用不了，也和作为基体的高分子材料的种类有很大关系，接下来，我也希望能通过技术上的研发，特别是和PVDF及氟化亚乙烯基等介电率高的高分子的复合系，得到市场的认可。” 原标题:宁波研发的这套污水处理膜可牛了 不仅承接了联合国的污水处理项目，接下来还会推广到餐馆、洗车店
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