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実際のアプリケーションでは、 圧電材料である圧電セラミックトランスデューサは、 電気エネルギーと機械エネルギーを効果的に相互変換するために高い電気機械結合係数Ktを有する必要があり、同時に電気エネルギーを受け取るために誘電係数を可能な限り高くする必要があります。伝送がより効率的になります。誘電損失は（tans <0.05）、機械的損失（トランスデューサーの感度を確保するために機械的品質係数ポートが可能です。さらに、トランスデューサーから放射される音波が組織の界面にあることを保証するために。水が送受信されるとき、エネルギーはよりよく結合されます。音響インピーダンスは、送受信時に音波インターフェースがエネルギー災害をより適切に実行できるように、人体組織の音響インピーダンスにできるだけ近い必要があります。）
圧電セラミックスの厚さ方向の電気機械一致係数 Kt が小さく（0.4 ～ 0.5）、誘電率が 100 ～ 2400 に拡張され、誘電損失タンスが 0.02 未満、機械的品質係数 Q が 10 ～ 1000、音響インピーダンス z が 20 ～ 30 Mrayl であるため、音響特性の向上が困難です。インピーダンスマッチング。の ピエゾ振動センサー(二フッ化ポリエチレンとそのポリマー) は音響インピーダンスが低いため、音響インピーダンスのマッチングが容易です。これらの材料は電気機械結合係数が低く (kt <0.3)、誘電損失が高い (TANS 0.15) ため、圧電薄膜トランスデューサの感度は低くなります。圧電複合材料は圧電セラミックとポリマーの特性を備えており、電気機械結合係数は大きく、0.6 ～ 0.75 に達し、音響インピーダンス値は z<7.SMrayl に達します。圧電定数の範囲が広く、誘電損失と機械損失が低いため、広帯域で高感度の超音波トランスデューサの製造に適しています。
1985 年、ウォレス アーデンスミスは、厚さ振動モードの物理モデルを確立しました。 圧電センサーの動作を調べ、理論的には圧電セラミックの体積分率で圧電複合材料の性能パラメーターを与えました。医療用超音波トランスデューサーの変化の関係は、圧電材料が厚み振動モードで動作することです。このとき、厚み振動モードのみを考慮すると、複合材料はほぼ等価的に圧電材料とみなすことができ、その性質を単純化して仮定することができる。
(1) 電界は厚さ方向の成分のみを持つため、二相材料は Z 軸方向の成分のみを持ちます。
(2) 二相材料の横応力とひずみは等しい。
複合材料の微細構造から、特に柱と共鳴する音波が伝播する場合、周期的に配置された柱が伝播波を反射することがわかります。このとき、複合材料はラム波と微細構造によって共振を形成するため、等方性媒質としての複合材料の説明はあまり正確ではありません。 l 型 3 枚の圧電ディスク結晶を記述する際の WA Smith モデルの精度を保証するには、l-3 型圧電複合材料が等方性媒体とみなせること、および圧電複合材料が共振周波数に達することを保証する必要があります。空間横振動モードを極力抑える必要がある場合には、厚み振動モードのみが存在する。また、圧電複合材料が厚さ方向のみに振動する条件である。
l-3 複合材料の誘電率は、基本的に圧電チューブ スキャナの体積分率に応じて増加していることがわかります。これは直線的な増加傾向を持ち、誘電率は圧電相によって変化し、圧電リングの断面形状には影響されません。つまり、同じ体積分率では、圧電相と非圧電相の配置が複合材料全体と一体化しています。電気定数は影響しません。
