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1. 誘電率は中程度である必要があります
通常、誘電率は 10 ～ 1000 です。誘電率が大きすぎると、くし形電極間が直接結合してしまいます。誘電率が小さすぎると、インピーダンスが大きすぎて整合が困難になります。回路とデバイスの間の接続。単一成分の圧電セラミックスの中で、比誘電率 1700 の BaTiO3 を除くと、PbTiO3 系と PbNb2O6 はいずれも 200 程度と小さく、超音波トランスデューサーの表面の圧電材料としてよく使用されます。他の二成分および多成分圧電セラミック材料の誘電率 超音波範囲のトランスデューサーは 200 ～ 1000 であり、中誘電率の要件をちょうど満たしています。
2. 加工により、くし形電極の作製に適した良好な表面が得られます。
単結晶材料は非常に緻密であり、切断や研磨などの後続の加工後の表面は理想的です。 圧電セラミックストランスデューサは 通常、異なる組成の粉末材料で作られています。一連の処理の後、高温で焼結されるため、その粒径と細孔径が超音波表面波デバイスに使用される圧電セラミック材料の主な指標となります。材料の滑らかさを決定するだけでなく、デバイスの動作周波数も決定します。
超音波表面波装置の動作周波数はすだれ状電極のすだれ状ロッドの幅に依存するため、超音波機器の表面のＬ寸法がすだれ状電極の幅より少なくとも小さいことが必要である。音波の反射を減らすために、サブフィンガートランスデューサが使用されます。つまり、各フィンガーはλ/8で、各フィンガーの幅はわずか51μmです。材料の細孔や粒子が金属フィンガーロッドに影響を与えるのを防ぐために、細孔や粒子のサイズは少なくとも3μm未満である必要があります。したがって、櫛型電極の作製に適した良好な表面を得るには、圧電セラミック材料の結晶粒と気孔を可能な限り小さくする必要がある。
3. 超音波表面波の送信減衰が小さいこと
超音波表面の減衰 w熱 透過率は、表面の物理的特性と表面状態に関係します。 圧電セラミックス素材そのもの 。細孔や粒子が大きすぎると散乱損失が発生するほか、粒子間の振動時の摩擦損失によって減衰も発生します。したがって、プロセス処理に加えて、材料の選択によっても決定する必要があります。
4. 電気機械変換効率を向上させるには、電気機械結合係数をできるだけ高くする必要があります。
電気機械結合係数は、圧電材料の機械エネルギーと電気エネルギー間の変換効率を反映します。これは非常に重要な指標です。これは、材料の弾性、誘電特性、圧電特性と密接に関係しているだけでなく、さまざまな振動モードとも密接な関係があります。変換効率を向上させるためには、電気機械結合係数は大きいほどよい。これにより、信号処理中のエネルギー損失も削減されます。一般に、圧電セラミック材料は電気機械結合係数が比較的大きいため、これが容易である。
5. 一貫性と再現性の向上
デバイスが大量生産される場合、デバイスが適切に動作するためには、同じ材料間、または同じバッチの材料の局所領域間の性能差が小さくなければなりません。圧電単結晶材料は均一性と再現性が優れているため、これは圧電単結晶にはほとんど影響を与えませんが、圧電セラミック材料では影響が大きくなります。材料の分散に影響を与える主な要因は、原料の分散、成分の計量偏差、焼結温度と時間の制御です。重要な特性（音速など）の偏差が 1% に達すると、すでに装置の量産には受け入れられないため、0.1% 未満であることがさらに厳しくなります。
