PZT poksipietsosähköisen komposiittimateriaalin tutkimus

Käytännön sovelluksissa pietsosähköiset materiaalit Pietsokeramisella muuntimella on oltava korkea sähkömekaaninen koheesiokerroin Kt sähköenergian ja mekaanisen energian muuntamiseksi tehokkaasti toisiinsa, samalla kun on tarpeen laajentaa dielektristä kerrointa mahdollisimman korkealle sähköenergian vastaanottamiseksi. Lähetys on tehokkaampaa; ja dielektrinen häviö on (rusketus < 0,05), mekaaninen häviö (mekaaninen laatutekijäportti on mahdollista varmistaa anturin herkkyys; lisäksi, jotta varmistetaan, että anturin lähettämä ääniaalto on kudoksen rajapinnalla. Kun vesi välittyy ja vastaanotetaan, energia yhdistyy paremmin. Akustisen impedanssin tulee olla mahdollisimman lähellä ihmisen äänen aallon impedanssia, kudosta käyttöliittymä voi paremmin suorittaa energiakatastrofin lähetyksen ja vastaanoton aikana.

Pietsosähköisen keraamisen paksuussuunnan sähkömekaaninen koinsidenssikerroin Kt on pieni (välillä 0,4 - 0,5), dielektrisyysvakio laajenee välillä 100 - 2400, rusketuksen dielektrinen häviö on <0,02 ja mekaaninen laatutekijä Q on 10 - 1000, 20 - 1000 imp 30 ja zustic 30 0,5. Mrayl, mikä vaikeuttaa akustisen impedanssin sovituksen suorittamista. The pietsovärähtelyanturin (polyeteenidifluoridi ja sen polymeeri) akustinen impedanssi on pienempi, joten ääniimpedanssin sovitus on helpompaa. Näillä materiaaleilla on alhainen sähkömekaaninen kytkentäkerroin (kt < 0,3) ja suuri dielektrinen häviö (a TANS 0,15), joten pietsosähköiset ohutkalvomuuntimet tekivät alhaisemman herkkyyden. Pietsosähköisillä komposiittimateriaaleilla on pietsosähköisen keramiikan ja polymeerien ominaisuudet, ja sähkömekaaninen koheesiokerroin voi saavuttaa 0,6 suuri. impedanssiarvo voi saavuttaa z<7.SMrayl, ja laaja valikoima pietsosähköisiä vakioita ) ja pienet dielektriset ja mekaaniset häviöt tekevät siitä sopivan laajakaistaisten, erittäin herkkien ultraäänianturien valmistukseen.

Vuonna 1985 Wallace Ardensmith loi fyysisen mallin paksuusvärähtelytilasta pietsosähköinen anturi toimii ja antoi teoreettisesti pietsosähköisten komposiittien suorituskykyparametrit pietsosähköisen keramiikan tilavuusosuudella. Muutosten välinen suhde on lääketieteellisessä ultraäänimuuntimessa, pietsosähköiset materiaalit toimivat paksuusvärähtelytilassa. Tällä hetkellä, kun otetaan huomioon vain paksuusvärähtelytila, komposiittimateriaalia voidaan pitää suunnilleen vastaavasti pietsosähköisenä materiaalina. Ominaisuuksia voidaan yksinkertaistaa ja olettaa.

(1) Sähkökentällä on komponentti vain paksuussuunnassa, ja vastaavasti kaksifaasimateriaalilla on komponentti vain Z-akselilla.
(2) Kaksivaiheisen materiaalin poikittaisjännitys ja venymä ovat yhtä suuret .

Komposiitin mikrorakenteesta voidaan nähdä, että jaksoittain järjestetyt pylväät heijastavat eteneviä aaltoja, erityisesti kun kyseessä on pylväiden kanssa resonoivia ääniaaltoja. Tällä hetkellä Lamb-aalto ja mikrorakenne pysähtyy komposiittimateriaali muodostaa resonanssin, joten kuvaus komposiittimateriaalista on isotrooppinen väliaine ei ole kovin tarkka. WA Smithin mallin tarkkuuden varmistamiseksi l-tyypin 3 pietsosähköisten kiekkojen kiteen kuvauksessa on tarpeen varmistaa, että l-3-tyypin pietsosähköistä komposiittia voidaan pitää isotrooppisena väliaineena ja pietsosähköinen komposiitti saavuttaa resonanssitaajuuden. Kun on tarpeen vaimentaa spatiaalista lateraalivärähtelytilaa niin paljon kuin mahdollista, on olemassa vain paksuusvärähtelytila. Lisäksi olosuhteet, joissa pietsosähköinen komposiittimateriaali värähtelee vain paksuussuunnassa.

Voidaan nähdä, että l-3-komposiittimateriaalin dielektrisyysvakio periaatteessa kasvaa pietsosähköisen putkiskannerin tilavuusosuuden myötä. Sillä on lineaarinen kasvutrendi, ja dielektrisyysvakio vaihtelee pietsosähköisen vaiheen mukaan, eikä siihen vaikuta pietsosähköisen renkaan poikkileikkauksen muoto. Eli samassa tilavuusosuudessa pietsosähköisen vaiheen järjestely ei-pietsosähköisessä vaiheessa on integroitu koko komposiittimateriaaliin. Sähkövakiolla ei ole vaikutusta.