п'єзоелектричний композитний матеріал

У 1970-х роках вчені використовували п’єзоелектричні керамічні матеріали (PZT) і неп’єзоелектричні матеріали (полімерні сполуки) відповідно до певного розташування, утворюючи таким чином комбінацію п’єзоелектричних і неп’єзоелектричних матеріалів. П’єзоелектричні композити мають свої власні недоліки, утворюючи комбінацію п’єзоелектричних і неп’єзоелектричних матеріалів і гальмування кожного. Це самодефектні п'єзоелектричні композити.

Класифікація п’єзоелектричних сенсорів з п’єзоелектричними трубками базується на їх з’єднанні, де попереднє число означає п’єзоелектричну фазу. останнє число вказує на зв’язок неп’єзоелектричної фази, а між цими двома числами ставиться тире. Наприклад, п’єзоелектричний композит вказує на те, що п’єзоелектрична фаза не має зв’язку в усіх трьох напрямках, а неп’єзоелектрична фаза з’єднана в усіх трьох напрямках; П'єзоелектричні композити типу 3-1 вказують на те, що полімерна колона з'єднана в трьох вимірах, тоді як електричні матеріали під тиском мають з'єднання в одному вимірі; п'єзоелектричні композити являють собою п'єзоелектричні трубки перетворювача або стрижні відповідно до певних. Розташовані в полімері, в якому полімерна фаза має з'єднання в усіх трьох напрямках, тоді як п'єзоелектрична фаза має з'єднання лише в одному напрямку.

У порівнянні з однофазним п’єзоелектричним ультразвуковим п’єзоелементом, 3 типи п’єзоелектричних композитів мають вищу електромеханічну товщину. Це коефіцієнт зв’язку, низький акустичний опір, низький поперечний електромеханічний коефіцієнт зчеплення, низька діелектрична проникність, низький механічний коефіцієнт якості, а також краща гнучкість і керованість. Режим вібрації п’єзоелектричного матеріалу типу має дві бічні вібрації та вібрацію товщини. У застосуванні загального медичного ультразвукового перетворювача п’єзоелектричний матеріал працює лише в режимі вібрації товщини. П’єзоелектрична фаза композитного матеріалу 3 ізольована в бічному напрямку полімерною фазою, датчик вібрації п’єзоелемента може ефективно зменшити поперечну вібрацію. Комбінація динамічних режими робить енергію більш концентрованою в режимі вібрації товщини, таким чином покращуючи електромеханічну координацію її напрямку товщини. Коефіцієнт зменшує поперечну електромеханічну когезію.

Оскільки полімерна фаза ввела однофазний п’єзоелектричний матеріал, матеріал полімерної фази та акустичний імпеданс є відносно низькими (зазвичай 25% п’єзоелектричної фази), тим самим зменшуючи загальний показник. Щільність та акустичний опір п’єзоелектричних дисків із п’єзоелектричного матеріалу призводить до покращених властивостей відповідності матеріалу. Введення полімерної фази одночасно є діелектричною проникністю матеріалу, так що статична ємність композитного матеріалу менша, вхідний опір збільшений і має хороші характеристики вихідної напруги. Коефіцієнт механічної якості п'єзоелектричного композитного матеріалу - це лише звичайна п'єзоелектрична кераміка. Матеріал становить 0,001 разів на 0,01 дня, що більше підходить для виготовлення широкосмугових вузьких імпульсних перетворювачів.