выпрабаванне прадукцыйнасці 1 - 3 тыпу п'езаэлектрычнага кампазітнага матэрыялу

Падрыхтаваны тып l-3 п'езаэлектрычны керамічны кампазіт быў пратэставаны з выкарыстаннем радыёчастотнага аналізатара імпедансу/матэрыялу Agllent E499lA вытворчасці Agilent. У параўнанні з традыцыйнымі сеткавымі аналізатарамі аналізатар частотнага імпедансу/матэрыялу мае шырокі дыяпазон вымярэнняў. Дыяпазон вымяральных частот ад 3 МГц да 3 ГГц (дакладнасць вымярэння 1 МГц); імпеданс правераны на 50 у параўнанні з аналізатарам сеткі. Дакладнасць вымярэння высокая, калі значэнне імпедансу доследнага матэрыялу адхіляецца ад 50. Дакладнасць вымярэння будзе горш; радыёчастотны аналізатар імпедансу/матэрыялу Agilent E499lA можа вымяраць імпеданс прылад, якія не належаць да 50.

З вынікаў выпрабаванняў відаць, што паслядоўныя і паралельныя рэзанансныя частоты тыпу l-3 П'езаэлектрычны керамічны дыск Pzt складае 45,968 МГц і 60,253 МГц; цэнтральная частата складае 53 МГц, а электрамеханічны каэфіцыент кагерэнтнасці k роўны 0,6842. У параўнанні з аднафазнай п'езаэлектрычнай керамікай PZT-SH яе электрамеханічны каэфіцыент супадзення павялічыўся на 33,3% у параўнанні з аднафазным ціскам. П'езаэлектрычныя ўласцівасці электрычнай керамікі былі значна палепшаны.

 Выкарыстанне PZT--SH п'езаэлектрычныя матэрыялы п'езаэлектрычны пераўтваральнік, які быў палярызаваны, выкарыстоўваючы метад рэзкі і запаўнення, матэрыял PZT знаходзіцца на сваім полюсе. Плошча папярочнага перасеку п'езаэлектрычнай керамічнай калонкі квадратная, шырыня калонкі роўная 36,03 мкм, а таўшчыня d - п'езаэлектрычны керамічны слуп з перыядам 36,52 мкм, у якім шырыня шчыліны роўная 24.14 мкм Канчаткова атрымана п'езаэлектрычная керамічная фаза. Аб'ёмная доля матэрыялу вуха складае 35,84% ад п'езаэлектрычнага кампазітнага матэрыялу тыпу l-3.

Нарыхтаваныя 1-3 від сканер з п'езаэлектрычнай трубкай павольна зацвярдзее пры нізкай тэмпературы і без вакууму, так што ён добра звязаны з п'езаэлектрычнай фазай. Прадукцыйнасць падрыхтаванага п'езаэлектрычнага кампазіта тыпу l-3 была праверана з дапамогай радыёчастотнага аналізатара імпедансу/матэрыялу Agilent E499lA. Паслядоўная і паралельная рэзанансныя частоты п'езаэлектрычнага кампазіта складалі 45,968 МГц і 60,253 МГц адпаведна. Цэнтральная частата fc складае каля 53 МГц, а электрамеханічны каэфіцыент супадзення k роўны 0,6842. У параўнанні з аднафазнай п'езаэлектрычнай керамікай PZT--SH каэфіцыент электрамеханічнага супадзення павялічыўся на 33,3% у параўнанні з аднафазнай п'езаэлектрычнай керамікай пад ціскам. Электрычныя характарыстыкі былі значна палепшаны.

Нарэшце, У. А. Сміт стварыў мадэль кампазітнага матэрыялу 1-3, зроблена выснова, што каэфіцыент электрамеханічнага супадзення рэжыму таўшчыні ультрагукавога п'езаэлектрычнага пераўтваральніка тыпу 1-3 складае ад 30% да 80% аб'ёмнай долі п'езаэлектрычнай фазы. Тэндэнцыя змены павольная, і калі аб'ёмная доля вар'іруецца ад 60% да 80%, электрамеханічны каэфіцыент супадзення п'езаэлектрычнага кампазіта тыпу l-3 амаль удвая перавышае каэфіцыент аднафазнай п'езаэлектрычнай керамікі; для п'езаэлектрычных кампазітаў таго ж палімернага тыпу, пакуль аб'ёмная доля функцыянальнага п'езаэлектрычнага матэрыялу ў цэлым PZT аднолькавая, незалежна ад таго, як размешчаны слупкі ў палімеры, форма папярочнага перасеку слупка адносна пастаянная. І дыэлектрычная пранікальнасць п'езаэлектрычны керамічны элемент павялічваецца з павелічэннем аб'ёмнай долі п'езаэлектрычнай керамічнай фазы, якая павялічваецца па сутнасці лінейна; паколькі п'езаэлектрычны керамічны матэрыял звычайна мае больш высокую шчыльнасць, чым неп'езаэлектрычная фаза (як правіла, палімер).

Шчыльнасць матэрыялу такая, што па меры павелічэння аб'ёмнай долі п'езаэлектрычнага матэрыялу доля матэрыялу неп'езаэлектрычнай фазы ў кампазітным матэрыяле будзе станавіцца ўсё меншай і меншай, утвараючы такім чынам п'езаэлектрычны кампазітны матэрыял тыпу l-3. Шчыльнасць таксама істотна павялічыцца Trend; З павелічэннем аб'ёмнай долі матэрыялаў п'езаэлектрычнай фазы хуткасць гуку тыпу l-3 п'езаакустычны п'езаэлектрычны датчык таксама павялічваецца ў асноўным; аднак тэндэнцыя яго росту ў асноўным дзеліцца на тры сегменты, у якіх ціск зніжаецца з нізкай аб'ёмнай доляй. Калі аб'ёмная доля матэрыялу электрычнай фазы павялічваецца, хуткасць гуку хутка павялічваецца; калі аб'ёмная доля п'езаэлектрычнай фазы складае ад 30% да 80%, хуткасць гуку павялічваецца істотна лінейна; калі аб'ёмная доля перавышае 80%, тэндэнцыя росту зноў пачынае павялічвацца.

Прычына гэтай з'явы ў тым, што павялічваецца аб'ёмная доля, якую трэба пераадольваць ад вялікіх масавых нагрузак. Хуткасць гуку таксама толькі пачынае павялічвацца, але з-за дзеяння палімера яна пачынае падаць і, нарэшце, павялічвацца. І вывучаецца ўплыў суадносін бакоў п'езаэлектрычнай фазы і суадносін бакоў на кампазітны матэрыял кампазіта l-3. Стаўленне даўжыні да шырыні папярочнага перасеку асцылятара п'езаэлектрычнага пераўтваральніка мае тып l, гэта значыць, калі папярочны перасек квадратны, пастаянная гідрастатычнага ціску і значэнне адчувальнасці да гідрастатычнага ціску з'яўляюцца ідэальнымі. Каб забяспечыць добры рэжым вібрацыі па таўшчыні п'езаэлектрычнага кампазітнага матэрыялу тыпу l-3, інтэрферэнцыя рэжыму вібрацыі (напрыклад, рэжыму вібрацыі) рэжыму вібрацыі па таўшчыні максімальна падаўляецца, каб забяспечыць іх накіраванасць. Яго суадносіны бакоў павінны быць меншымі за тып l.