Výzkum PZT poxy piezoelektrického kompozitního materiálu

V praktických aplikacích, piezoelektrické materiály piezokeramický měnič musí mít vysoký koeficient elektromechanické koheze Kt, aby se vzájemně účinně převáděla elektrická energie a mechanická energie, zároveň je nutné rozšířit dielektrický koeficient co nejvýše, aby mohl přijímat elektrickou energii. Přenos je efektivnější; a dielektrická ztráta je (tans <0,05), mechanická ztráta (pro zajištění citlivosti převodníku je možný port s mechanickým faktorem kvality; navíc, aby bylo zajištěno, že zvuková vlna emitovaná převodníkem je na rozhraní tkáně. Když je voda přenášena a přijímána, energie se lépe kombinuje. Akustická impedance musí být co nejblíže akustické tkáni, aby mohla lépe přenášet zvuková impedance lidské tkáně.

Směr elektromechanického koincidenčního koeficientu piezoelektrické keramiky Kt je malý (mezi 0,4 a 0,5), dielektrická konstanta se rozšíří mezi 100 a 2400, dielektrická ztráta tanů je <0,02 a mechanický činitel jakosti Q je mezi 10 až 1000, akustická impedance z je mezi 20 a akustickou impedancí obtížná, akustická impedance. The piezo vibrační snímač (polyethylendifluorid a jeho polymer) má nižší akustickou impedanci, takže přizpůsobení zvukové impedance je jednodušší. Tyto materiály mají nízký koeficient elektromechanického zapojení (kt <0,3) a vysokou dielektrickou ztrátu (a TANS 0,15), takže piezoelektrické tenkovrstvé měniče mají nižší citlivost. Piezoelektrické kompozitní materiály mají vlastnosti piezoelektrické keramiky a polymerů a koeficient elektromechanické koheze je velký, který může dosáhnout 0,6-0,75, široký rozsah akustické impedance, piezoelektrická impedance konstanty) a nízké dielektrické a mechanické ztráty umožňují výrobu širokopásmových, vysoce citlivých ultrazvukových měničů.

V roce 1985 vytvořil Wallace Ardensmith fyzikální model režimu vibrací tloušťky piezoelektrický senzor fungující a teoreticky udával výkonové parametry piezoelektrických kompozitů s objemovým podílem piezoelektrické keramiky. Vztah mezi změnami je v lékařském ultrazvukovém měniči, piezoelektrické materiály pracují v režimu tloušťkové vibrace. V této době, kdy se uvažuje pouze režim vibrací tloušťky, lze kompozitní materiál přibližně ekvivalentně považovat za piezoelektrický materiál. Vlastnosti, které mají, lze zjednodušit a předpokládat.

(1) Elektrické pole má složku pouze ve směru tloušťky, a proto má dvoufázový materiál složku pouze na ose Z.
(2) Příčné napětí a deformace dvoufázového materiálu jsou stejné.

Z mikrostruktury kompozitu je patrné, že periodicky uspořádané sloupce odrážejí šířící se vlny, zejména když se šíří zvukové vlny, které rezonují se sloupci. V tomto okamžiku Lamb vlna a mikrostruktura zastaví kompozitní materiál vytvoří rezonanci, takže popis kompozitního materiálu jako izotropního média není příliš přesný. Aby byla zajištěna přesnost modelu WA Smith při popisu krystalu piezo disků typu l-typ 3, je nutné zajistit, aby piezoelektrický kompozit typu l-3 mohl být považován za izotropní médium a piezoelektrický kompozit dosáhl rezonanční frekvence. Když je potřeba co nejvíce potlačit režim prostorové boční vibrace, existuje pouze režim vibrací tloušťky. Navíc podmínky, za kterých piezoelektrický kompozitní materiál vibruje pouze ve směru tloušťky.

Je vidět, že dielektrická konstanta kompozitního materiálu l-3 v podstatě roste s objemovým podílem piezoelektrického trubicového skeneru. Má lineární růstový trend a dielektrická konstanta se mění s piezoelektrickou fází a není ovlivněna tvarem průřezu piezoelektrického prstence. To znamená, že ve stejném objemovém podílu je uspořádání piezoelektrické fáze v nepiezoelektrické fázi integrováno s celým kompozitním materiálem. Elektrická konstanta nemá žádný vliv.