Hoe om te bepaal of die piëzo-elektriese keramiekmateriaal geskik is vir ultrasoniese toerusting?

1. Die diëlektriese konstante moet matig wees

Gewoonlik is die diëlektriese konstante 10 tot 1000. As die diëlektriese konstante te groot is, sal dit direkte koppeling tussen die interdigitale elektrodes veroorsaak; as die diëlektriese konstante te klein is, sal die impedansie te groot wees en dit sal nie maklik wees om te pas nie. 'n Verbinding tussen 'n stroombaan en 'n toestel. Onder die enkel-komponent piëzo-elektriese keramiek, behalwe vir BaTiO3, wat 'n diëlektriese konstante van 1700 het, is die PbTiO3-stelsel en PbNb2O6 albei klein, ongeveer 200, en kan goed gebruik word as piëzo-elektriese materiale op die oppervlak van ultrasoniese transducers. Die diëlektriese konstante van ander binêre en multi-komponent piëso-elektriese keramiek materiale ultrasoniese reeks transducer is 200-1000, wat net aan die vereiste van medium diëlektriese konstante voldoen.

 

 

2. Deur verwerking kan 'n goeie oppervlak wat geskik is vir die maak van interdigitale elektrodes verkry word.

Enkelkristalmateriale is baie dig en die oppervlak is ideaal na daaropvolgende verwerking soos sny en poleer. piëzo-elektriese keramiek-omskakelaars word gewoonlik gemaak van verpoeierde materiale met verskillende samestellings. Na 'n reeks behandelings word dit by hoë temperatuur gesinter, dus is die korrelgrootte en poriegrootte die hoofaanwysers van piëso-elektriese keramiekmateriaal wat in ultrasoniese oppervlakgolftoestelle gebruik word. Dit bepaal nie net die gladheid van die materiaal nie, maar bepaal ook die bedryfsfrekwensie van die toestel.

 

Die bedryfsfrekwensie van die ultrasoniese oppervlakgolftoestel hang af van die breedte van die interdigitale staaf van die interdigitale transducer, wat vereis dat die L-dimensie van die oppervlak van die ultrasoniese instrument ten minste kleiner is as die breedte van die interdigitale transducer. Om die weerkaatsing van klankgolwe te verminder, word 'n sub-vinger-omskakelaar gebruik, dit wil sê, elke vinger is λ/8, en die breedte van elke vinger is slegs 51um. Om te verhoed dat die porieë en korrels van die materiaal die metaalvingerstawe affekteer, moet die grootte van die porieë en korrels minstens minder as 3 μm wees. Daarom, om 'n goeie oppervlak te verkry wat geskik is vir die maak van interdigitale elektrodes, moet die kristalkorrels en porieë van piëso-elektriese keramiekmateriaal so klein as moontlik wees.

 

3. Die transmissieverswakking van ultrasoniese oppervlakgolf moet klein wees

Die verswakking van ultrasoniese oppervlak wl  ave transmissie hou verband met die fisiese eienskappe en oppervlak toestand van die piëzo-elektriese keramiek materiaal self  . Indien die porieë en korrels te groot is, sal verstrooiingsverliese geïnduseer word, terwyl verswakking ook deur wrywingsverliese tydens vibrasie tussen korrels veroorsaak sal word. Daarom moet dit benewens die prosesbehandeling ook bepaal word deur die keuse van materiale.

 

4. Die elektromeganiese koppelingskoëffisiënt moet so hoog as moontlik wees om die elektromeganiese omskakelingsdoeltreffendheid te verbeter

Die elektromeganiese koppelingskoëffisiënt weerspieël die omskakelingsdoeltreffendheid tussen meganiese energie en elektriese energie van piëso-elektriese materiale. Dit is 'n baie belangrike aanwyser. Dit is nie net nou verwant aan die elastisiteit, diëlektriese eienskappe en piëso-elektriese eienskappe van materiale nie, maar het ook 'n noue verwantskap met verskillende vibrasiemodusse. Om die omskakelingsdoeltreffendheid te verbeter, hoe groter die elektromeganiese koppelingskoëffisiënt, hoe beter. Dit verminder ook energieverliese tydens seinverwerking. Oor die algemeen is die elektromeganiese koppelingskoëffisiënt van piëzo-elektriese keramiekmateriaal relatief groot, so dit is maklik vir piëso-elektriese keramiek.

 

5. Beter konsekwentheid en herhaalbaarheid

Wanneer die toestel massavervaardig word, moet die prestasieverskil tussen dieselfde materiaal of plaaslike areas van dieselfde bondel materiaal klein wees sodat die toestel behoorlik kan werk. Dit het min effek op piëso-elektriese enkelkristalle as gevolg van die beter konsekwentheid en herhaalbaarheid van piëso-elektriese enkelkristalmateriale, maar die invloed is groter op piëso-elektriese keramiekmateriale. Die hooffaktore wat die verspreiding van materiale beïnvloed, is die verspreiding van grondstowwe, die weegafwyking van bestanddele, die beheer van sintertemperatuur en -tyd. Wanneer die afwyking van sleutelkenmerke (soos die spoed van klank) 1% bereik, is dit reeds onaanvaarbaar vir die massaproduksie van toerusting, dus is dit strenger om minder as 0,1% te wees.