Leistungstest von 1 - 3 Typ Piezoelektrisch zusammengesetzter Material

Der vorbereitete L-3-TypPiezoelektrische Keramikverbundwurde unter Verwendung des Agllent E499LA -HF -Impedanz/des Materialanalysators von Agilent getestet. Im Vergleich zu herkömmlichen Netzwerkanalysatoren weist der Frequenzimpedanz/der Materialanalysator einen großen Messbereich auf. Der messbare Frequenzbereich beträgt 3 MHz bis 3 GHz (Messgenauigkeit beträgt 1 MHz); Die Impedanz wird im Vergleich zum Netzwerkanalysator bei 50 getestet. Die Messgenauigkeit ist hoch, wenn der Testmaterialimpedanzwert von 50 abweist. Die Messgenauigkeit wird schlechter sein; Der Agilent E499LA RF Impedance/Materialanalysator kann die Impedanz von Nicht 50-Geräten messen.

Aus den Testergebnissen ist ersichtlich, dass die Serien- und parallele Resonanzfrequenzen des L-3-TypsPZT Disc Piezoelektrische Keramiksind 45,968 MHz und 60,253 MHz; Die Mittelfrequenz beträgt 53 MHz und der elektromechanische Kohärenzfaktor k ist 0,6842. wurde erheblich verbessert.

Verwenden Sie PZT-shpiezoelektrische Materialien piezoelektrischer WandlerDas wurde unter Verwendung des Schneid- und Füllverfahrens polarisiert, das PZT-Material befindet sich an seiner Pol. Die Querschnittsfläche der piezoelektrischen Keramiksäule ist quadratisch, die Säulenbreite beträgt 36,03 UM und die Dicke D ist ein piezoelektrischer Keramikposten mit mit Eine Periode von 36,52 UM, in der die Schlitzbreite 24,14 um ist. Schließlich erhaltene Piezoelektrik-Keramikphase. Das Materialsanteilsohr beträgt 35,84% des piezoelektrischen L-3-Kompositmaterials.

Der vorbereitete 1-3-Typpiezoelektrischer Rohrscannerwird langsam durch eine langsame Temperatur und einen vakuumfreien Zustand verfestigt, so dass es gut an die piezoelektrische Phase gebunden ist. Die Leistung des vorbereiteten piezoelektrischen L-3-Typs wurde durch agilentes E499LA-HF-Impedanz/Materialanalysator getestet. Die Serien- und Parallelresonanzfrequenzen des piezoelektrischen Verbundwerkstoffs betrugen 45,968 MHz bzw. 60,253 MHz. Die Mittelfrequenz beträgt FC ca. 53 MHz und der elektromechanische Zufallskoeffizient k beträgt 0,6842. Im Vergleich zum einphasigen piezoelektrischen Keramik-PZT-SH wird der elektromechanische Zufallskoeffizient im Vergleich zum einphasigen piezoelektrischen Keramikdruck um 33,3% erhöht. Die elektrische Leistung wurde erheblich verbessert.

Schließlich legte WA Smith das Modell des 1-3-Verbundmaterials ein, es wird der Schluss gezogen, dass der elektromechanische Koinzidenzkoeffizient des Dickmodus des piezoelektrischen Ultraschallwanders vom Typ 1-3 zwischen 30% und 80% der piezoelektrischen Phasenvolumenfraktion liegt. Der Trend der Veränderung ist langsam, und wenn die Volumenfraktion zwischen 60% und 80% variiert, liegt der elektromechanische Zufallskoeffizient des Piezoelektrikums des L-3-Typs fast doppelt so hoch wie bei der einphasigen piezoelektrischen Keramik. Bei den gleichen piezoelektrischen Kompositen vom Polymertyp, sofern der Volumenanteil des funktionellen piezoelektrischen Materials im Allgemeinen PZT ist, unabhängig davon, wie die Säulen im Polymer angeordnet sind, ist die Querschnittsform der Säule relativ konstant. Und die dielektrische Konstante vonPiezoelektrisches KeramikelementErhöht mit zunehmender Volumenanteile der piezoelektrischen Keramikphase, die wesentlich linear zunimmt; Da das piezoelektrische Keramikmaterial im Allgemeinen eine höhere Dichte aufweist als die nicht-piezoelektrische Phase (im Allgemeinen ein Polymer).

Die Dichte des Materials ist so wie der Volumenanteil des piezoelektrischen Materials, der Anteil des nicht piezoelektrischen Phasenmaterials im Verbundmaterial wird immer kleiner und bildet so das piezoelektrische Verbundmaterial vom L-3-Typ. Die Dichte wird ebenfalls erheblich auftreten. Mit der Erhöhung des Volumenanteils von piezoelektrischen Phasenmaterialien die Schallgeschwindigkeit des L-3-Typspiezo akustischer piezoelektrischer Sensorsteigt auch grundsätzlich an; Sein Wachstumstrend wird jedoch im Grunde genommen in drei Segmente unterteilt, von denen der Druck mit niedrigem Volumenanteil verringert wird. Wenn der Volumenanteil des materiellen elektrischen Phasenmaterials zunimmt, nimmt die Schallgeschwindigkeit schnell zu; Wenn der Volumenanteil der piezoelektrischen Phase zwischen 30% und 80% liegt, steigt die Schallgeschwindigkeit erheblich linear; Wenn die Volumenfraktion 80%übersteigt, steigt der Wachstumstrend erneut an.

Die Ursache dieses Phänomens mit zunehmendem Volumenanteil, der von größeren Massenbelastungen überwunden werden muss. Die Schallgeschwindigkeit beginnt sich ebenfalls zu erhöhen, aber aufgrund der Wirkung des Polymers fällt er dann und steigt schließlich an. Und die Wirkung des Aspektverhältnisses der piezoelektrischen Phase und des Aspektverhältnisses auf das Verbundmaterial des L-3-Verbundstoffs wird untersucht. Das Länge zu Breitenverhältnis des Querschnitts des piezoelektrischen Wandleroszillators ist L-Typ, dh wenn der Querschnitt quadratisch ist, ist die hydrostatische Druckkonstante und der hydrostatische Druckempfindlichkeitswert ideal. Um einen guten Schwingungsmodus des L-3-Piezoelektrikums für eine gute Dicke zu gewährleisten, wird die Interferenz des Vibrationsmodus (wie dem Schwingungsmodus) in den Dicke-Schwingungsmodus so weit wie möglich unterdrückt, um die Direktivität davon zu gewährleisten. Sein Seitenverhältnis sollte weniger als l sein.