piezoelektryczny materiał kompozytowy

W latach 70. XX wieku naukowcy stosują piezoelektryczne materiały ceramiczne (PZT) i materiały niepiezoelektryczne (związki polimerów) według pewnego układu, tworząc w ten sposób kombinację materiałów piezoelektrycznych i materiałów niepiezoelektrycznych. Kompozyty piezoelektryczne mają swoje wady, tworząc kombinację materiałów piezoelektrycznych i niepiezoelektrycznych i hamując każdy z nich. Są to samouszkodzące się kompozyty piezoelektryczne.

Klasyfikacja czujników piezoelektrycznych z rurką piezoelektryczną opiera się na ich łączności, gdzie poprzednia liczba oznacza fazę piezoelektryczną. ta ostatnia liczba wskazuje łączność fazy niepiezoelektrycznej i połączenie kreskowe między dwiema liczbami. Na przykład kompozyt piezoelektryczny wskazuje, że faza piezoelektryczna nie ma połączenia we wszystkich trzech kierunkach, a faza niepiezoelektryczna jest połączona we wszystkich trzech kierunkach; Kompozyty piezoelektryczne typu 3-1 wskazują, że kolumna polimerowa jest połączona w trzech wymiarach, podczas gdy ciśnieniowe materiały elektryczne mają łączność w jednym wymiarze; Kompozyty piezoelektryczne stanowią piezoelektryczny przetwornik rurowy lub pręty zgodnie z pewnymi. Umieszczone w polimerze, w którym faza polimerowa ma łączność we wszystkich trzech kierunkach, podczas gdy faza piezoelektryczna ma łączność tylko w jednym kierunku.

W porównaniu z jednofazowym ultradźwiękowym elementem piezoelektrycznym z efektem piezoelektrycznym, 3 typy kompozytów piezoelektrycznych mają elektromechaniczny kierunek większej grubości. Jest to współczynnik sprzęgania, niska impedancja akustyczna, niski poprzeczny współczynnik spójności elektromechanicznej, niska stała dielektryczna, niski współczynnik jakości mechanicznej oraz lepsza elastyczność i sterowalność. Tryb wibracji materiału piezoelektrycznego obejmuje dwie wibracje boczne i wibracje grubości. W zastosowaniu ogólnego medycznego przetwornika ultradźwiękowego materiał piezoelektryczny działa tylko w trybie wibracji grubości. Faza piezoelektryczna 3 materiału kompozytowego jest izolowana w kierunku bocznym przez fazę polimeru, czujnik drgań elementu piezoelektrycznego może skutecznie zmniejszyć wibracje poprzeczne. Połączenie trybów dynamicznych sprawia, że energia jest bardziej skoncentrowana w trybie wibracji grubości, poprawiając w ten sposób elektromechaniczną koordynację kierunku grubości. Współczynnik zmniejsza poprzeczna spójność elektromechaniczna.

Ponieważ faza polimerowa wprowadziła jednofazowy materiał piezoelektryczny, materiał fazy polimerowej i impedancja akustyczna są stosunkowo niskie (zwykle 25% fazy piezoelektrycznej), zmniejszając w ten sposób całość. Gęstość i impedancja akustyczna dysków piezoelektrycznych z materiału piezoelektrycznego skutkuje lepszymi właściwościami dopasowania materiału. Wprowadzenie fazy polimerowej jednocześnie stanowi stałą dielektryczną materiału, dzięki czemu pojemność statyczna materiału kompozytowego jest mniejsza, impedancja wejściowa wzrasta i ma dobrą charakterystykę wyjściową napięcia. Mechaniczny współczynnik jakości piezoelektrycznego materiału kompozytowego to tylko zwykła ceramika piezoelektryczna. Materiał wynosi 0,001 razy 0,01 dnia, co jest bardziej odpowiednie do wytwarzania szerokopasmowych wąskich przetworników impulsowych.