Penelitian material komposit piezoelektrik poxy PZT

Dalam aplikasi praktisnya, bahan piezoelektrik transduser keramik piezo perlu memiliki koefisien kohesi elektromekanis yang tinggi Kt agar dapat secara efektif mengubah energi listrik dan energi mekanik satu sama lain, pada saat yang sama, perlu untuk memperluas koefisien dielektrik setinggi mungkin untuk menerima energi listrik. Transmisi lebih efisien; dan kerugian dielektrik adalah (tans <0,05), kerugian mekanis (port faktor kualitas mekanis dimungkinkan untuk memastikan sensitivitas transduser; selain itu, untuk memastikan bahwa gelombang suara yang dipancarkan oleh transduser berada pada antarmuka jaringan. Ketika air dikirim dan diterima, energi digabungkan dengan lebih baik. Impedansi akustik harus sedekat mungkin dengan impedansi akustik jaringan manusia, sehingga antarmuka gelombang suara dapat melakukan bencana energi dengan lebih baik saat transmisi dan penerimaan.

Koefisien kebetulan elektromekanis arah ketebalan keramik piezoelektrik Kt kecil (antara 0,4 dan 0,5), konstanta dielektrik diperluas antara 100 dan 2400, kehilangan tan dielektrik <0,02, dan faktor kualitas mekanik Q antara 10 hingga 1000, impedansi akustik z antara 20 dan 30 Mrayl, yang membuatnya sulit untuk melakukan pencocokan impedansi akustik. Itu sensor getaran piezo (polietilen difluorida dan polimernya) memiliki impedansi akustik yang lebih rendah, sehingga pencocokan impedansi suara lebih mudah. Bahan-bahan ini memiliki koefisien keterlibatan elektromekanis yang rendah (kt <0,3) dan kehilangan dielektrik yang tinggi (a TANS 0,15), sehingga transduser film tipis piezoelektrik membuat sensitivitas lebih rendah. Bahan komposit piezoelektrik memiliki karakteristik keramik dan polimer piezoelektrik, dan koefisien kohesi elektromekanisnya besar, yaitu dapat mencapai 0,6-0,75, nilai impedansi akustik dapat mencapai z<7.SMrayl, dan rentang yang luas. konstanta piezoelektrik) dan kerugian dielektrik dan mekanis yang rendah membuatnya cocok untuk membuat transduser ultrasonik broadband dan sensitivitas tinggi.

Pada tahun 1985, Wallace Ardensmith membuat model fisik mode getaran ketebalan sensor piezoelektrik bekerja , dan secara teoritis memberikan parameter kinerja komposit piezoelektrik dengan fraksi volume keramik piezoelektrik. Hubungan antara perubahan ada pada transduser USG medis, bahan piezoelektrik beroperasi dalam mode getaran ketebalan. Saat ini, jika hanya mempertimbangkan mode getaran ketebalan, material komposit dapat dianggap setara dengan material piezoelektrik. Sifat-sifatnya dapat disederhanakan dan diasumsikan.

(1) Medan listrik mempunyai komponen hanya pada arah ketebalan, dan oleh karena itu material dua fasa mempunyai komponen hanya pada sumbu Z.
(2) Tegangan dan regangan transversal material dua fasa adalah sama.

Terlihat dari struktur mikro komposit yaitu kolom-kolom yang disusun secara berkala untuk memantulkan gelombang yang merambat, khususnya ketika merambat gelombang suara yang beresonansi dengan kolom-kolom tersebut. Pada saat ini, gelombang Lamb dan struktur mikro yang menghentikan material komposit akan membentuk resonansi, sehingga deskripsi material komposit sebagai media isotropik kurang akurat. Untuk menjamin keakuratan model WA Smith dalam mendeskripsikan kristal cakram piezoelektrik tipe l 3, perlu dipastikan bahwa komposit piezoelektrik tipe l-3 dapat dianggap sebagai media isotropik, dan komposit piezoelektrik mencapai frekuensi resonansi. Jika mode getaran lateral spasial perlu ditekan sebanyak mungkin, hanya mode getaran ketebalan yang ada. Apalagi kondisi dimana material komposit piezoelektrik hanya bergetar pada arah ketebalannya.

Terlihat bahwa konstanta dielektrik material komposit l-3 pada dasarnya meningkat seiring dengan bertambahnya fraksi volume pemindai tabung piezoelektrik, memiliki tren pertumbuhan linier, dan konstanta dielektrik bervariasi sesuai fase piezoelektrik dan tidak dipengaruhi oleh bentuk penampang cincin piezoelektrik. Artinya, pada fraksi volume yang sama, susunan fasa piezoelektrik berada pada fasa non piezoelektrik yang menyatu dengan keseluruhan material komposit. Konstanta listrik tidak berpengaruh.