Erforschung des PZT piezoelektrischen Verbundmaterials

In den praktischen Anwendungen diepiezoelektrische Materialien Piezo -Keramikwandlerinmuss einen hohen elektromechanischen Kohäsionskoeffizienten aufweisen, um die elektrische Energie und mechanische Energie effektiv umzuwandeln. Gleichzeitig ist es erforderlich, den dielektrischen Koeffizienten so hoch wie möglich zu erweitern, um die elektrische Energie zu erhalten. Die Übertragung ist effizienter; und dielektrischer Verlust ist (Tans <0,05), mechanischer Verlust (mechanischer Qualitätsfaktor -Port ist möglich, um die Empfindlichkeit des Wandlers sicherzustellen; zusätzlich, um sicherzustellen, dass die vom Wandler emittierte Schallwelle an der Grenzfläche des Gewebes liegt. Das Wasser wird übertragen und empfangen, die Energie wird besser kombiniert. Die akustische Impedanz muss so nah wie möglich an die akustische Impedanz des menschlichen Gewebes sein, so dass die Schallwellenschnittstelle die Energiekatastrophe besser durch Senden und Empfangen besser durchführen kann.

Der elektromechanische Koinzidenzkoeffizient der piezoelektrischen Keramikdicke ist klein (zwischen 0,4 und 0,5), die Dielektrizitätskonstante wird zwischen 100 und 2400 erweitert, der Dielektrikumsverlust von Tans beträgt <0,02, und der mechanische Qualitätsfaktor q liegt zwischen 10 und 1000, die Die akustische Impedanz z liegt zwischen 20 und 30 Mrayl, was es schwierig macht, eine akustische Impedanz -Matching durchzuführen. DasPiezo -Vibrationssensor(Polyethylendifferenz und sein Polymer) weist eine geringere akustische Impedanz auf, sodass die Anpassung der Schallimpedanz einfacher ist. Diese Materialien haben einen niedrigen elektromechanischen Engagement (kt <0,3) und einen hohen dielektrischen Verlust (A tans 0,15), so dass die piezoelektrischen Dünnfilmwandler eine geringere Empfindlichkeit gemacht haben. Der Kohäsionskoeffizient ist groß, der 0,6-0,75 erreichen kann, der akustische Impedanzwert kann z <7.smrayl erreichen, und ein breiter Bereich von piezoelektrischen Konstanten) und niedrige dielektrische und mechanische Verluste für die Herstellung von Breitband-, hohen Sensitivitäts-Ultrasonic-Wandlern.

1985 etablierte Wallace Ardensmith ein physikalisches Modell der Dickenschwingungsmodus vonpiezoelektrischer Sensor funktioniertund theoretisch die Leistungsparameter der piezoelektrischen Verbundstoffe mit dem Volumenanteil der piezoelektrischen Keramik. Die Beziehung zwischen Veränderungen liegt im medizinischen Ultraschallwandler, piezoelektrische Materialien arbeiten im Dickenschwingungsmodus. Zu diesem Zeitpunkt kann das Verbundmaterial, wenn nur der Dickenschwingungsmodus in Betracht gezogen wird, ungefähr äquivalent als piezoelektrisches Material angesehen werden. Die Eigenschaften können vereinfacht und angenommen werden.

(1) Das elektrische Feld hat eine Komponente nur in der Dicke, und dementsprechend hat das zweiphasige Material nur eine Komponente auf der Z-Achse.
(2) Die Querspannung und der Dehnung des zweiphasigen Materials sind gleich.

Aus der Mikrostruktur des Verbundwerkstoffs ist aus ersichtlich, dass die regelmäßigen Säulen, um die ausbreitenden Wellen widerzuspiegeln, insbesondere, wenn sie Schallwellen ausbreiten, die bei den Spalten mitschwingt. Zu diesem Zeitpunkt stoppt die Lammwelle und die Mikrostruktur, dass das Verbundmaterial eine Resonanz bildet, so dass die Beschreibung des Verbundmaterials als isotropes Medium nicht sehr genau ist. Um die Genauigkeit des WA-Smith-Modells bei der Beschreibung des L-3-Piezos-Scheibenkristalls zu gewährleisten Frequenz. Wenn es notwendig ist, den räumlichen lateralen Schwingungsmodus so weit wie möglich zu unterdrücken, gibt es nur der Dickenschwingungsmodus. Darüber hinaus vibriert die Bedingungen, unter denen das piezoelektrische Verbundmaterial nur in der Dickenrichtung vibriert.

Es ist ersichtlich, dass die Dielektrizitätskonstante des L-3-Verbundmaterials mit dem Volumenanteil des piezoelektrischen Rohrscanners im Grunde genommen wird. Es hat einen linearen Wachstumstrend, und die Dielektrizitätskonstante variiert mit der piezoelektrischen Phase und wird von der nicht beeinflusst Querschnittsform des piezoelektrischen Rings. Das heißt, in derselben Volumenanteil ist die Anordnung der piezoelektrischen Phase in der nicht-piezoelektrischen Phase in das gesamte Verbundmaterial integriert. Die elektrische Konstante hat keinen Einfluss.