ujian prestasi 1 - 3 jenis bahan komposit piezoelektrik

Jenis l-3 yang disediakan komposit seramik piezoelektrik telah diuji menggunakan penganalisis impedans/bahan Agllent E499lA RF yang dikeluarkan oleh Agilent. Berbanding dengan penganalisis rangkaian tradisional, impedans frekuensi/penganalisis bahan mempunyai julat pengukuran yang luas. Julat frekuensi boleh diukur ialah dari 3MHz hingga 3gHz (ketepatan pengukuran ialah 1 Mhz); impedans diuji pada 50 berbanding dengan penganalisis rangkaian. Ketepatan pengukuran adalah tinggi, apabila nilai impedans bahan ujian menyimpang daripada 50. Ketepatan pengukuran akan menjadi lebih teruk; penganalisis impedans/bahan RF Agilent E499lA boleh mengukur impedans peranti bukan 50.

Ia boleh dilihat daripada keputusan ujian bahawa siri dan frekuensi resonans selari jenis l-3 Seramik piezoelektrik cakera Pzt ialah 45.968 MHz dan 60.253 MHz; frekuensi tengah ialah 53 MHz, dan faktor koheren elektromekanikal k ialah 0.6842. Berbanding dengan seramik piezoelektrik fasa tunggal PZT-SH, pekali kebetulan elektromekanikalnya meningkat sebanyak 33.3% berbanding tekanan fasa tunggal. Sifat piezoelektrik seramik elektrik telah meningkat dengan ketara.

 Menggunakan PZT--SH bahan piezoelektrik transduser piezoelektrik yang telah dipolarisasi, menggunakan kaedah pemotongan dan pengisian, bahan PZT berada pada tiangnya.Luas keratan rentas tiang seramik piezoelektrik ialah segi empat sama, lebar lajur ialah 36.03 um, dan ketebalan d ialah A tiang seramik piezoelektrik dengan tempoh 52 umlit3. 24.14 um. Akhirnya diperolehi fasa seramik piezoelektrik. Telinga pecahan isipadu bahan ialah 35.84% daripada bahan komposit piezoelektrik jenis l-3.

Jenis 1-3 yang disediakan pengimbas tiub piezoelektrik perlahan-lahan dipadatkan oleh suhu yang perlahan dan keadaan bebas vakum, supaya ia terikat dengan baik pada fasa piezoelektrik. Prestasi komposit piezoelektrik jenis l-3 yang disediakan telah diuji oleh penganalisis impedans/bahan Agilent E499lA RF. Frekuensi resonan siri dan selari bagi komposit piezoelektrik ialah 45.968 MHz dan 60.253 MHz, masing-masing. Kekerapan pusat ialah fc ialah kira-kira 53MHz, dan pekali kebetulan elektromekanikal k ialah 0.6842. Berbanding dengan seramik piezoelektrik satu fasa PZT--SH, pekali kebetulan elektromekanikal meningkat sebanyak 33.3% berbanding dengan tekanan seramik piezoelektrik fasa tunggal. Prestasi elektrik telah meningkat dengan ketara.

Akhirnya, WA Smith menubuhkan model bahan komposit 1-3, disimpulkan bahawa mod ketebalan pekali kebetulan elektromekanikal transduser ultrasonik piezoelektrik jenis 1-3 adalah antara 30% dan 80% daripada pecahan volum fasa piezoelektrik. Trend perubahan adalah perlahan, dan apabila pecahan volum berbeza antara 60% dan 80%, pekali kebetulan elektromekanikal bagi komposit piezoelektrik jenis l-3 adalah hampir dua kali ganda daripada seramik piezoelektrik fasa tunggal; untuk komposit piezoelektrik jenis polimer yang sama, selagi pecahan isipadu bahan piezoelektrik berfungsi secara amnya PZT adalah sama, tidak kira bagaimana lajur disusun dalam polimer, bentuk keratan rentas lajur adalah agak malar. Dan pemalar dielektrik bagi elemen seramik piezoelektrik meningkat dengan peningkatan pecahan volum fasa seramik piezoelektrik, yang meningkat dengan ketara secara linear; kerana bahan seramik piezoelektrik umumnya mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada fasa bukan piezoelektrik (biasanya polimer).

Ketumpatan bahan adalah jadi apabila pecahan isipadu bahan piezoelektrik meningkat, bahagian bahan fasa bukan piezoelektrik dalam bahan komposit akan menjadi lebih kecil dan lebih kecil, sekali gus membentuk bahan komposit piezoelektrik jenis l-3. Ketumpatan juga akan meningkat dengan ketara Trend; Dengan peningkatan pecahan volum bahan fasa piezoelektrik, halaju bunyi jenis l-3 sensor piezoelektrik akustik piezo juga meningkat secara asasnya; bagaimanapun, aliran pertumbuhannya pada asasnya dibahagikan kepada tiga segmen, yang mana tekanannya dikurangkan dengan pecahan volum rendah. Apabila pecahan volum bahan fasa elektrik meningkat, kelajuan bunyi meningkat dengan cepat; apabila pecahan volum fasa piezoelektrik adalah antara 30% dan 80%, Kelajuan bunyi meningkat dengan ketara secara linear; apabila pecahan volum melebihi 80%, trend pertumbuhan mula meningkat semula.

Punca fenomena ini, apabila pecahan isipadu meningkat, yang perlu diatasi dari beban jisim yang lebih besar. Kelajuan bunyi juga baru mula meningkat tetapi disebabkan oleh tindakan polimer, ia kemudian mula jatuh dan akhirnya mula meningkat. Dan kesan nisbah aspek fasa piezoelektrik dan nisbah bidang pada bahan komposit komposit l-3 dikaji. Nisbah panjang-kepada-lebar bagi keratan rentas pengayun transduser piezoelektrik ialah jenis l, iaitu, apabila keratan rentas segi empat sama, Pemalar tekanan hidrostatik dan nilai kepekaan tekanan hidrostatik adalah ideal. Untuk memastikan mod getaran ketebalan yang baik bagi bahan komposit piezoelektrik jenis l-3, gangguan mod getaran (seperti mod getaran) kepada mod getaran ketebalan ditindas sebanyak mungkin untuk memastikan kearahnya. Nisbah bidang hendaklah kurang daripada jenis l.