prestatietest van piëzo-elektrisch composietmateriaal van het type 1 - 3

Het voorbereide l-3-type piëzo-elektrisch keramiekcomposiet werd getest met behulp van de Agllent E499lA RF-impedantie/materiaalanalysator vervaardigd door Agilent. Vergeleken met traditionele netwerkanalysatoren heeft de frequentie-impedantie/materiaalanalysator een groot meetbereik. Het meetbare frequentiebereik loopt van 3MHz tot 3GHz (meetnauwkeurigheid is 1 MHz); de impedantie wordt getest op 50 vergeleken met de netwerkanalysator. De meetnauwkeurigheid is hoog als de impedantiewaarde van het testmateriaal afwijkt van 50. De meetnauwkeurigheid zal slechter zijn; de Agilent E499lA RF-impedantie/materiaalanalysator kan de impedantie van niet-50 apparaten meten.

Uit de testresultaten blijkt dat de serie- en parallelle resonantiefrequenties van het l-3-type zijn Pzt-schijf piëzo-elektrisch keramiek is 45,968 MHz en 60,253 MHz; de middenfrequentie is 53 MHz en de elektromechanische coherentiefactor k is 0,6842. Vergeleken met eenfasige piëzo-elektrische keramische PZT-SH is de elektromechanische coïncidentiecoëfficiënt met 33,3% verhoogd in vergelijking met eenfasige druk. De piëzo-elektrische eigenschappen van de elektrische keramiek zijn aanzienlijk verbeterd.

 PZT--SH gebruiken piëzo-elektrische materialen piëzo-elektrische transducer die zijn gepolariseerd, met behulp van de snij- en vulmethode, bevindt het PZT-materiaal zich op de pool. Het dwarsdoorsnedeoppervlak van de piëzo-elektrische keramische kolom is vierkant, de kolombreedte is 36,03 um en de dikte d is een piëzo-elektrische keramische paal met een periode van 36,52 um, waarbij de spleetbreedte 24,14 um is. Uiteindelijk verkregen piëzo-elektrische keramische fase. De materiaalvolumefractie bedraagt ​​35,84% van het piëzo-elektrische composietmateriaal van het l-3-type.

Het voorbereide 1-3-type piëzo-elektrische buisscanner wordt langzaam gestold door een lage temperatuur en een vacuümvrije toestand, zodat deze goed is gebonden aan de piëzo-elektrische fase. De prestaties van het bereide piëzo-elektrische composiet van het type l-3 werden getest met een Agilent E499lA RF-impedantie/materiaalanalysator. De serie- en parallelle resonantiefrequenties van het piëzo-elektrische composiet waren respectievelijk 45,968 MHz en 60,253 MHz. De middenfrequentie fc is ongeveer 53 MHz en de elektromechanische coïncidentiecoëfficiënt k is 0,6842. Vergeleken met de eenfasige piëzo-elektrische keramische PZT--SH wordt de elektromechanische coïncidentiecoëfficiënt met 33,3% verhoogd in vergelijking met de eenfasige piëzo-elektrische keramische druk. De elektrische prestaties zijn aanzienlijk verbeterd.

Ten slotte heeft WA Smith een model opgesteld van het 1-3 composietmateriaal. Er wordt geconcludeerd dat de elektromechanische coïncidentiecoëfficiënt van de 1-3-type piëzo-elektrische ultrasone transducer tussen 30% en 80% van de volumefractie van de piëzo-elektrische fase ligt. De trend van verandering is langzaam, en wanneer de volumefractie varieert tussen 60% en 80%, is de elektromechanische coïncidentiecoëfficiënt van het piëzo-elektrische composiet van het l-3-type bijna tweemaal zo groot als die van het eenfasige piëzo-elektrische keramiek; voor dezelfde piëzo-elektrische composieten van het polymeertype, zolang de volumefractie van het functionele piëzo-elektrische materiaal in het algemeen PZT hetzelfde is, ongeacht hoe de kolommen in het polymeer zijn gerangschikt, is de dwarsdoorsnedevorm van de kolom relatief constant. En de diëlektrische constante van het piëzo-elektrische keramische element neemt toe met het toenemen van de volumefractie van de piëzo-elektrische keramische fase, die substantieel lineair toeneemt; aangezien het piëzo-elektrische keramische materiaal doorgaans een hogere dichtheid heeft dan de niet-piëzo-elektrische fase (meestal een polymeer).

De dichtheid van het materiaal is zo dat naarmate de volumefractie van het piëzo-elektrische materiaal toeneemt, het aandeel van het niet-piëzo-elektrische fasemateriaal in het composietmateriaal steeds kleiner zal worden, waardoor het piëzo-elektrische composietmateriaal van het l-3-type wordt gevormd. Ook de dichtheid zal substantieel toenemen. Trend; Met de toename van de volumefractie van piëzo-elektrische fasematerialen, de geluidssnelheid van het l-3-type piëzo-akoestische piëzo-elektrische sensor neemt in principe ook toe; de groeitrend is echter feitelijk verdeeld in drie segmenten, waarvan de druk wordt verminderd met een lage volumefractie. Wanneer de volumefractie van het materiaal in de elektrische fase toeneemt, neemt de geluidssnelheid snel toe; wanneer de volumefractie van de piëzo-elektrische fase tussen 30% en 80% ligt, neemt de geluidssnelheid substantieel lineair toe; wanneer de volumefractie de 80% overschrijdt, begint de groeitrend weer toe te nemen.

De oorzaak van dit fenomeen is dat naarmate de volumefractie toeneemt, die moet worden overwonnen door grotere massabelastingen. De geluidssnelheid begint ook net toe te nemen, maar door de werking van het polymeer begint deze vervolgens te dalen en uiteindelijk te stijgen. En het effect van de aspectverhouding van de piëzo-elektrische fase en de aspectverhouding op het composietmateriaal van het l-3 composiet wordt bestudeerd. De lengte-breedteverhouding van de dwarsdoorsnede van de piëzo-elektrische transduceroscillator is van het l-type, dat wil zeggen dat wanneer de dwarsdoorsnede vierkant is, de hydrostatische drukconstante en de hydrostatische drukgevoeligheidswaarde ideaal zijn. Om een ​​goede diktetrillingsmodus van het piëzo-elektrische composietmateriaal van het 1-3-type te garanderen, wordt de interferentie van de trillingsmodus (zoals de trillingsmodus) met de diktetrillingsmodus zoveel mogelijk onderdrukt om de gerichtheid daarvan te garanderen. De beeldverhouding moet kleiner zijn dan l-type.