test wydajności piezoelektrycznego materiału kompozytowego typu 1 - 3

Przygotowany typ l-3 Piezoelektryczny kompozyt ceramiczny badano przy użyciu analizatora impedancji/materiału RF Agglent E499lA firmy Agilent. W porównaniu do tradycyjnych analizatorów sieci, analizator impedancji częstotliwości/materiału ma szeroki zakres pomiarowy. Mierzalny zakres częstotliwości wynosi od 3 MHz do 3 GHz (dokładność pomiaru to 1 MHz); impedancja jest testowana przy 50 w porównaniu z analizatorem sieci. Dokładność pomiaru jest wysoka, gdy wartość impedancji badanego materiału odbiega od 50. Dokładność pomiaru będzie gorsza; Analizator impedancji/materiału RF Agilent E499lA może mierzyć impedancję urządzeń innych niż 50.

Z wyników badań wynika, że ​​szeregowe i równoległe częstotliwości rezonansowe typu l-3 Ceramiczne piezoelektryczne dyski Pzt mają częstotliwość 45,968 MHz i 60,253 MHz; częstotliwość środkowa wynosi 53 MHz, a współczynnik koherencji elektromechanicznej k wynosi 0,6842. W porównaniu z jednofazową ceramiką piezoelektryczną PZT-SH jej współczynnik koincydencji elektromechanicznej jest zwiększony o 33,3% w porównaniu do ciśnienia jednofazowego. Właściwości piezoelektryczne ceramiki elektrycznej zostały znacznie poprawione.

 Korzystanie z PZT--SH materiały piezoelektryczne przetwornik piezoelektryczny , które zostały spolaryzowane metodą cięcia i napełniania, materiał PZT znajduje się na swoim biegunie. Pole przekroju poprzecznego ceramicznej kolumny piezoelektrycznej jest kwadratowe, szerokość kolumny wynosi 36,03 um, a grubość d to piezoelektryczny słupek ceramiczny o okresie 36,52 um, w którym szerokość szczeliny wynosi 24,14 um. Ostatecznie uzyskano piezoelektryczną fazę ceramiczną. Udział objętościowy materiału ucha wynosi 35,84% piezoelektrycznego materiału kompozytowego typu l-3.

Przygotowany typ 1-3 Piezoelektryczny skaner rurowy powoli twardnieje w niskiej temperaturze i w warunkach wolnych od próżni, dzięki czemu jest dobrze związany z fazą piezoelektryczną. Wydajność przygotowanego kompozytu piezoelektrycznego typu l-3 zbadano za pomocą analizatora impedancji/materiału Agilent E499lA RF. Częstotliwości rezonansowe szeregowe i równoległe kompozytu piezoelektrycznego wynosiły odpowiednio 45,968 MHz i 60,253 MHz. Częstotliwość środkowa fc wynosi około 53 MHz, a elektromechaniczny współczynnik koincydencji k wynosi 0,6842. W porównaniu z jednofazową ceramiką piezoelektryczną PZT--SH współczynnik koincydencji elektromechanicznej jest zwiększony o 33,3% w porównaniu z jednofazową ceramiką piezoelektryczną dociskową. Wydajność elektryczna została znacznie poprawiona.

Na koniec WA Smith ustalił model materiału kompozytowego 1-3 i stwierdzono, że elektromechaniczny współczynnik koincydencji w trybie grubości piezoelektrycznego przetwornika ultradźwiękowego typu 1-3 wynosi od 30% do 80% udziału objętościowego fazy piezoelektrycznej. Tendencja zmian jest powolna, a gdy udział objętościowy waha się od 60% do 80%, elektromechaniczny współczynnik koincydencji kompozytu piezoelektrycznego typu l-3 jest prawie dwukrotnie większy niż jednofazowej ceramiki piezoelektrycznej; dla tego samego polimeru Kompozyty piezoelektryczne typu, o ile udział objętościowy funkcjonalnego materiału piezoelektrycznego ogólnie PZT jest taki sam, niezależnie od tego, jak kolumny są ułożone w polimerze, kształt przekroju poprzecznego kolumny jest względnie stały. Oraz stała dielektryczna piezoelektryczny element ceramiczny zwiększa się wraz ze wzrostem udziału objętościowego piezoelektrycznej fazy ceramicznej, który rośnie zasadniczo liniowo; ponieważ piezoelektryczny materiał ceramiczny ma na ogół większą gęstość niż faza niepiezoelektryczna (zazwyczaj polimer).

Gęstość materiału jest taka, że ​​wraz ze wzrostem udziału objętościowego materiału piezoelektrycznego udział materiału fazy niepiezoelektrycznej w materiale kompozytowym będzie coraz mniejszy, tworząc w ten sposób piezoelektryczny materiał kompozytowy typu l-3. Gęstość również znacznie wzrośnie. Trend; Wraz ze wzrostem udziału objętościowego materiałów fazy piezoelektrycznej prędkość dźwięku typu l-3 piezoakustyczny czujnik piezoelektryczny ; zasadniczo wzrasta również jednakże jego trend wzrostowy jest zasadniczo podzielony na trzy segmenty, z których ciśnienie jest redukowane przy niskiej frakcji objętościowej. Gdy wzrasta udział objętościowy materiału fazy elektrycznej, prędkość dźwięku gwałtownie wzrasta; gdy udział objętościowy fazy piezoelektrycznej wynosi od 30% do 80%, prędkość dźwięku wzrasta zasadniczo liniowo; gdy udział objętościowy przekracza 80%, tendencja wzrostowa zaczyna ponownie rosnąć.

Przyczyną tego zjawiska jest wzrost udziału objętościowego, który należy pokonać z większych obciążeń masowych. Prędkość dźwięku również dopiero zaczyna rosnąć, ale pod wpływem działania polimeru następnie zaczyna spadać, a w końcu zaczyna rosnąć. Badano także wpływ współczynnika kształtu fazy piezoelektrycznej i współczynnika kształtu na materiał kompozytowy kompozytu l-3. Stosunek długości do szerokości przekroju poprzecznego oscylatora przetwornika piezoelektrycznego jest typu l, to znaczy, gdy przekrój jest kwadratowy, stała ciśnienia hydrostatycznego i wartość czułości ciśnienia hydrostatycznego są idealne. Aby zapewnić dobry tryb wibracji grubości piezoelektrycznego materiału kompozytowego typu l-3, interferencja trybu wibracji (takiego jak tryb wibracji) z modą wibracji grubości jest możliwie najbardziej tłumiona, aby zapewnić jego kierunkowość. Jego współczynnik proporcji powinien być mniejszy niż typ l.