test de performanță a materialului compozit piezoelectric de tip 1 - 3

Tipul l-3 preparat Compozitul ceramic piezoelectric a fost testat cu ajutorul analizorului de material/impedanță RF Agllent E499lA produs de Agilent. În comparație cu analizoarele de rețea tradiționale, analizorul de impedanță de frecvență/material are o gamă largă de măsurare. Gama de frecvență măsurabilă este de la 3MHz la 3gHz (precizia măsurării este de 1 Mhz); impedanța este testată la 50 în comparație cu analizorul de rețea. Precizia de măsurare este mare, atunci când valoarea impedanței materialului de testat deviază de la 50. Precizia măsurării va fi mai slabă; Analizorul de impedanță/material Agilent E499lA RF poate măsura impedanța dispozitivelor non-50.

Din rezultatele testelor se poate observa că frecvențele de rezonanță în serie și paralele de tip l-3 Pzt disc ceramice piezoelectrice sunt 45,968 MHz și 60,253 MHz; frecvența centrală este de 53 MHz, iar factorul de coerență electromecanic k este 0,6842. În comparație cu ceramica piezoelectrică monofazată PZT-SH, coeficientul său de coincidență electromecanică este crescut cu 33,3% față de presiunea monofazată. Proprietățile piezoelectrice ale ceramicii electrice au fost îmbunătățite semnificativ.

 Folosind PZT--SH Traductor piezoelectric de materiale piezoelectrice care au fost polarizate, folosind metoda de tăiere și umplere, materialul PZT este la polul său. Aria secțiunii transversale a coloanei ceramice piezoelectrice este pătrată, lățimea coloanei este de 36,03 um, iar grosimea d este Un stâlp ceramic piezoelectric cu o perioadă de 36,52 um, în care lățimea este de 4,24 um. Faza ceramică piezoelectrică obținută în final. Fracția de volum a materialului este de 35,84% din materialul compozit piezoelectric de tip l-3.

Tipul 1-3 preparat Scanerul cu tub piezoelectric este lent solidificat printr-o temperatură lentă și o condiție fără vid, astfel încât să fie bine legat de faza piezoelectrică. Performanța compozitului piezoelectric de tip l-3 preparat a fost testată de un analizor de material/impedanță RF Agilent E499lA. Frecvențele de rezonanță în serie și paralele ale compozitului piezoelectric au fost 45,968 MHz și, respectiv, 60,253 MHz. Frecvența centrală este fc este de aproximativ 53 MHz, iar coeficientul de coincidență electromecanic k este 0,6842. Comparativ cu ceramica piezoelectrică monofazată PZT--SH, coeficientul de coincidență electromecanic este crescut cu 33,3% în comparație cu presiunea ceramică piezoelectrică monofazată. Performanța electrică a fost îmbunătățită semnificativ.

În cele din urmă, WA Smith a stabilit modelul materialului compozit 1-3, se ajunge la concluzia că coeficientul de coincidență electromecanică în modul grosime al traductorului ultrasonic piezoelectric de tip 1-3 este între 30% și 80% din fracția de volum a fazei piezoelectrice. Tendința de schimbare este lentă, iar când fracția de volum variază între 60% și 80%, coeficientul de coincidență electromecanic al compozitului piezoelectric de tip l-3 este aproape dublu față de cel al ceramicii piezoelectrice monofazate; pentru același tip de polimer compozite piezoelectrice, atâta timp cât fracțiunea de volum a materialului piezoelectric funcțional în general PZT este aceeași, indiferent de modul în care sunt aranjate coloanele în polimer, forma secțiunii transversale a coloanei este relativ constantă. Și constanta dielectrică a elementul ceramic piezoelectric crește odată cu creșterea fracției de volum a fazei ceramice piezoelectrice, care crește substanțial liniar; deoarece materialul ceramic piezoelectric are în general o densitate mai mare decât faza nepiezoelectrică (în general un polimer).

Densitatea materialului este astfel încât pe măsură ce fracțiunea de volum a materialului piezoelectric crește, proporția materialului de fază nepiezoelectrică din materialul compozit va deveni din ce în ce mai mică, formând astfel materialul compozit piezoelectric de tip l-3. De asemenea, densitatea va crește substanțial Trend; Odată cu creșterea fracției de volum a materialelor de fază piezoelectrică, viteza sunetului de tip l-3 senzorul piezoelectric piezoacustic crește și el practic; totuși, tendința sa de creștere este în principiu împărțită în trei segmente, dintre care presiunea este redusă cu fracțiune de volum scăzut. Când fracțiunea de volum a materialului de fază electrică crește, viteza sunetului crește rapid; când fracția de volum a fazei piezoelectrice este între 30% și 80%, viteza sunetului crește substanțial liniar; când fracția de volum depășește 80%, tendința de creștere începe din nou să crească.

Cauza acestui fenomen, pe măsură ce fracția de volum crește, care trebuie depășită de la sarcinile de masă mai mari. Viteza sunetului abia începe să crească, dar datorită acțiunii polimerului, acesta începe apoi să scadă și în cele din urmă începe să crească. Și se studiază efectul raportului de aspect al fazei piezoelectrice și al raportului de aspect asupra materialului compozit al compozitului l-3. Raportul lungime-lățime al secțiunii transversale a oscilatorului traductorului piezoelectric este de tip l, adică atunci când secțiunea transversală este pătrată, constanta presiunii hidrostatice și valoarea sensibilității la presiunea hidrostatică sunt ideale. Pentru a asigura un mod de vibrație de bună grosime al materialului compozit piezoelectric de tip l-3, interferența modului de vibrație (cum ar fi modul de vibrație) la modul de vibrație a grosimii este suprimată cât mai mult posibil pentru a asigura directivitatea acestuia. Raportul său de aspect ar trebui să fie mai mic decât tipul l.