prestandatest av piezoelektriskt kompositmaterial av typ 1-3

Den förberedda l-3-typen piezoelektrisk keramikkomposit testades med Agllent E499lA RF-impedans/materialanalysator tillverkad av Agilent. Jämfört med traditionella nätverksanalysatorer har frekvensimpedans/materialanalysatorn ett brett mätområde. Det mätbara frekvensområdet är från 3MHz till 3gHz (mätnoggrannheten är 1 Mhz); impedansen testas vid 50 jämfört med nätverksanalysatorn. Mätnoggrannheten är hög när testmaterialets impedansvärde avviker från 50. Mätnoggrannheten blir sämre; Agilent E499lA RF-impedans/materialanalysator kan mäta impedansen för enheter som inte är 50.

Det framgår av testresultaten att serie- och parallellresonansfrekvenserna av typen l-3 Pzt skiva piezoelektrisk keramik är 45,968 MHz och 60,253 MHz; centrumfrekvensen är 53 MHz, och den elektromekaniska koherensfaktorn k är 0,6842. Jämfört med enfas piezoelektrisk keramisk PZT-SH ökas dess elektromekaniska koefficientskoefficient med 33,3 % jämfört med enfastrycket. De piezoelektriska egenskaperna hos den elektriska keramen har förbättrats avsevärt.

 Använder PZT--SH piezoelektriska material piezoelektriska givare som har polariserats, med hjälp av skärnings- och fyllningsmetoden, är PZT-materialet vid sin pol. Tvärsektionsarean för den piezoelektriska keramiska kolonnen är kvadratisk, kolumnbredden är 36,03 um, och tjockleken d är A piezoelektrisk keramisk stolpe, 36 med en slits på 2,36. 24.14 um. Slutligen erhölls piezoelektrisk keramisk fas. Materialvolymfraktionen öra är 35,84% av det piezoelektriska kompositmaterialet av l-3-typ.

Den förberedda 1-3 typen Den piezoelektriska rörskannern stelnar långsamt av en långsam temperatur och ett vakuumfritt tillstånd, så att den är väl bunden till den piezoelektriska fasen. Prestandan hos den förberedda piezoelektriska kompositen av l-3-typ testades av Agilent E499lA RF-impedans/materialanalysator. Serie- och parallellresonansfrekvenserna för den piezoelektriska kompositen var 45,968 MHz respektive 60,253 MHz. Mittfrekvensen är fc är cirka 53MHz, och den elektromekaniska koefficienten k är 0,6842. Jämfört med den enfasiga piezoelektriska keramiska PZT--SH ökas den elektromekaniska koefficientkoefficienten med 33,3% jämfört med det enfasiga piezoelektriska keramiska trycket. Den elektriska prestandan har förbättrats avsevärt.

Slutligen, WA Smith etablerade en modell av 1-3-kompositmaterialet, dras slutsatsen att den elektromekaniska koefficientkoefficienten i tjockleksmoden för den piezoelektriska ultraljudsomvandlaren av typ 1-3 är mellan 30% och 80% av den piezoelektriska fasvolymfraktionen. Förändringstrenden är långsam och när volymfraktionen varierar mellan 60 % och 80 % är den elektromekaniska koefficientkoefficienten för den piezoelektriska kompositen av l-3-typ nästan dubbelt så stor som för den enfasiga piezoelektriska keramen; för samma piezoelektriska kompositer av polymertyp, så länge som volymfraktionen av det funktionella piezoelektriska materialet i allmänhet PZT är densamma, oavsett hur kolonnerna är anordnade i polymeren, är kolonnens tvärsnittsform relativt konstant. Och dielektricitetskonstanten för piezoelektriska keramiska element ökar med ökningen av volymfraktionen av den piezoelektriska keramiska fasen, som ökar väsentligen linjärt; eftersom det piezoelektriska keramiska materialet i allmänhet har en högre densitet än den icke-piezoelektriska fasen (i allmänhet en polymer).

Materialets densitet är så att när volymfraktionen av det piezoelektriska materialet ökar, kommer andelen av det icke-piezoelektriska fasmaterialet i kompositmaterialet att bli mindre och mindre, vilket bildar det piezoelektriska kompositmaterialet av typ l-3. Densiteten kommer också att öka avsevärt. Trend; Med ökningen av volymfraktionen av piezoelektriska fasmaterial, ljudhastigheten av l-3-typ piezoakustisk piezoelektrisk sensor ökar också i princip; dess tillväxttrend är dock i grunden uppdelad i tre segment, av vilka trycket reduceras med låg volymfraktion. När volymfraktionen av det elektriska fasmaterialet ökar, ökar ljudhastigheten snabbt; när volymandelen av den piezoelektriska fasen är mellan 30 % och 80 %, ökar ljudets hastighet väsentligt linjärt; när volymandelen överstiger 80 % börjar tillväxttrenden att öka igen.

Orsaken till detta fenomen, eftersom volymfraktionen ökar, som måste övervinnas från större massbelastningar. Ljudhastigheten har också precis börjat öka men på grund av polymerens verkan börjar den sedan sjunka och till slut börjar den öka. Och effekten av bildförhållandet för den piezoelektriska fasen och sidförhållandet på kompositmaterialet i l-3-kompositen studeras. Längd-till-breddförhållandet för tvärsnittet av den piezoelektriska omvandlaroscillatorn är l-typ, det vill säga när tvärsnittet är kvadratiskt, är den hydrostatiska tryckkonstanten och det hydrostatiska tryckkänslighetsvärdet idealiska. För att säkerställa en bra tjockleksvibrationsmod av det piezoelektriska kompositmaterialet av l-3-typ, undertrycks interferensen av vibrationsmoden (såsom vibrationsmoden) till tjockleksvibrationsmoden så mycket som möjligt för att säkerställa dess riktverkan. Dess bildförhållande bör vara mindre än l typ.