materiale composito piezoelettrico

Negli anni '70, gli scienziati utilizzano materiali ceramici piezoelettrici (PZT) e materiali non piezoelettrici (composti polimerici) secondo una determinata disposizione, formando così una combinazione di materiali piezoelettrici e materiali non piezoelettrici. I compositi piezoelettrici hanno i loro difetti, formando una combinazione di materiali piezoelettrici e non piezoelettrici e inibendoli ciascuno. Si tratta di compositi piezoelettrici autodifettosi.

La classificazione dei sensori piezoelettrici a tubo piezoelettrico si basa sulla loro connettività, dove il numero precedente rappresenta la fase piezoelettrica. l'ultimo numero indica la connettività della fase non piezoelettrica e una connessione tratteggiata tra i due numeri. Ad esempio, composito piezoelettrico indica che la fase piezoelettrica non ha connettività in tutte e tre le direzioni e la fase non piezoelettrica è collegata in tutte e tre le direzioni; I compositi piezoelettrici di tipo 3-1 indicano che la colonna polimerica è collegata in tre dimensioni mentre i materiali elettrici a pressione hanno connettività in una dimensione; I compositi piezoelettrici rappresentano trasduttori o aste a tubo piezoelettrico secondo alcuni. Disposti in un polimero in cui la fase polimerica ha connettività in tutte e tre le direzioni, mentre la fase piezoelettrica ha connettività solo in una direzione.

Rispetto all'elemento piezoelettrico ad ultrasuoni con effetto piezoelettrico monofase, i 3 tipi di compositi piezoelettrici hanno una direzione elettromeccanica di spessore maggiore. È coefficiente di accoppiamento, bassa impedenza acustica, basso coefficiente di coesione elettromeccanica trasversale, bassa costante dielettrica, basso fattore di qualità meccanica e migliore flessibilità e controllabilità. La modalità di vibrazione di un materiale piezoelettrico ha due vibrazioni laterali e una vibrazione di spessore. Nell'applicazione del trasduttore ultrasonico medico generale, il materiale piezoelettrico funziona solo in modalità di vibrazione di spessore. La fase piezoelettrica del materiale composito 3 è isolata nella direzione laterale dalla fase polimerica, il sensore di vibrazione dell'elemento piezoelettrico può ridurre efficacemente la vibrazione trasversale. La combinazione delle modalità dinamiche rende l'energia più concentrata nella modalità di vibrazione di spessore, migliorando così il coordinamento elettromeccanico della sua direzione di spessore. Il coefficiente riduce la trasversale coesione elettromeccanica.

Poiché la fase polimerica ha introdotto il materiale piezoelettrico monofase, il materiale della fase polimerica e l'impedenza acustica sono relativamente bassi (tipicamente il 25% della fase piezoelettrica), riducendo così il totale. La densità e l'impedenza acustica dei dischi piezoelettrici in materiale piezoelettrico determinano proprietà di adattamento migliorate del materiale. L'introduzione della fase polimerica simultaneamente è la costante dielettrica del materiale, in modo che la capacità statica del materiale composito sia inferiore, l'impedenza di ingresso sia aumentata e abbia buone caratteristiche di uscita di tensione. Il fattore di qualità meccanica del materiale composito piezoelettrico è solo la ceramica piezoelettrica ordinaria. Il materiale è 0,001 volte 0,01 giorno, che è più adatto per realizzare trasduttori di impulsi stretti a banda larga.