تحقیق در مورد مواد کامپوزیت پیزوالکتریک پوکسی PZT

در کاربردهای عملی، مبدل پیزو سرامیکی مواد پیزوالکتریک برای تبدیل موثر انرژی الکتریکی و انرژی مکانیکی به یکدیگر نیاز به ضریب پیوستگی الکترومکانیکی بالا Kt دارد، در عین حال، برای دریافت انرژی الکتریکی لازم است ضریب دی الکتریک را تا حد امکان گسترش دهیم. انتقال کارآمدتر است. و اتلاف دی الکتریک است (tans <0.05)، تلفات مکانیکی (پورت ضریب کیفیت مکانیکی برای اطمینان از حساسیت مبدل امکان پذیر است؛ علاوه بر این، برای اطمینان از اینکه موج صوتی منتشر شده توسط مبدل در سطح مشترک بافت قرار دارد. هنگامی که آب منتقل و دریافت می شود، انرژی بهتر ترکیب می شود. امپدانس صوتی به اندازه امپدانس انسانی که نیاز به امپدانس آکوستیک نزدیک است، باید به آن نزدیک شود. رابط موج صوتی می تواند فاجعه انرژی را در هنگام ارسال و دریافت بهتر انجام دهد.

ضریب همسانی الکترومکانیکی جهت ضخامت سرامیک پیزوالکتریک Kt کوچک است (بین 0.4 تا 0.5)، ثابت دی الکتریک بین 100 تا 2400 منبسط می شود، افت دی الکتریک برنزه کمتر از 0.02 است، و ضریب کیفیت مکانیکی Q بین 10، z20 و acous 10 است. Mrayl، که انجام تطبیق امپدانس آکوستیک را دشوار می کند. را سنسور ارتعاش پیزو (پلی اتیلن دی فلوراید و پلیمر آن) امپدانس صوتی کمتری دارد، بنابراین تطبیق امپدانس صدا آسان تر است. این مواد دارای ضریب درگیری الکترومکانیکی پایین (kt<0.3) و تلفات دی الکتریک بالا (TANS 0.15) هستند، به طوری که مبدل های لایه نازک پیزوالکتریک حساسیت کمتری دارند. 0.6-0.75، مقدار امپدانس آکوستیک می تواند به z<7.SMrayl و طیف وسیعی از ثابت های پیزوالکتریک) برسد و تلفات دی الکتریک و مکانیکی کم آن را برای ساخت مبدل های اولتراسونیک با باند پهن و با حساسیت بالا مناسب می کند.

در سال 1985، والاس آردنسمیت یک مدل فیزیکی از حالت ارتعاش ضخامت ایجاد کرد سنسور پیزوالکتریک کار می کند و از نظر تئوری پارامترهای عملکرد کامپوزیت های پیزوالکتریک را با کسر حجمی سرامیک های پیزوالکتریک نشان می دهد. رابطه بین تغییرات در مبدل اولتراسوند پزشکی است، مواد پیزوالکتریک در حالت لرزش ضخامت کار می کنند. در این زمان، هنگامی که تنها حالت ارتعاش ضخامت در نظر گرفته می شود، ماده کامپوزیت را می توان تقریباً به طور معادل یک ماده پیزوالکتریک در نظر گرفت. خواص داشتن را می توان ساده و فرض کرد.

(1) میدان الکتریکی دارای یک جزء فقط در جهت ضخامت است، و بر این اساس ماده دو فاز دارای یک جزء فقط در محور Z است.
(2) تنش و کرنش عرضی مواد دو فاز برابر است.

از ریزساختار کامپوزیت می توان دریافت که ستون های مرتب شده به صورت دوره ای برای انعکاس امواج در حال انتشار، به ویژه هنگامی که امواج صوتی را منتشر می کند که با ستون ها طنین انداز می شود. در این زمان، موج بره و ریزساختار متوقف می شود که مواد کامپوزیت تشدید می شود، به طوری که توصیف مواد کامپوزیت به عنوان یک محیط همسانگرد چندان دقیق نیست. به منظور اطمینان از دقت مدل WA اسمیت در توصیف کریستال دیسک های پیزو نوع 3، باید اطمینان حاصل شود که کامپوزیت پیزوالکتریک نوع l-3 را می توان به عنوان یک محیط همسانگرد در نظر گرفت و کامپوزیت پیزوالکتریک به فرکانس رزونانس می رسد. هنگامی که لازم است حالت ارتعاش جانبی فضایی تا حد امکان سرکوب شود، تنها حالت ارتعاش ضخامت وجود دارد. علاوه بر این، شرایطی که در آن ماده کامپوزیت پیزوالکتریک فقط در جهت ضخامت ارتعاش می‌کند.

مشاهده می شود که ثابت دی الکتریک ماده کامپوزیت l-3 اساساً با کسر حجمی اسکنر لوله پیزوالکتریک در حال افزایش است. روند رشد خطی دارد و ثابت دی الکتریک با فاز پیزوالکتریک تغییر می کند و تحت تأثیر شکل مقطع حلقه پیزوالکتریک قرار نمی گیرد. یعنی در همان کسر حجمی، آرایش فاز پیزوالکتریک در فاز غیر پیزوالکتریک با کل ماده کامپوزیت یکپارچه شده است. ثابت الکتریکی هیچ تاثیری ندارد.