Чтобы исследовать подготовку и применение 1-3 композитов

Что такое пьезоэлектрический композитный материал?

Пьезоэлектрические композитные материалы представляют собой решающий класс материалов с обширным применением в различных областях, включая промышленное неразрушающее тестирование, медицинскую диагностику и биомедицинскую инженерию.

Ядром этих материалов является пьезоэлектрический компонент, который демонстрирует свойства, связанные с электромеханическими коэффициентами связи, электрическими качествами, сопротивлением старению и пропускной способности. Эти свойства постоянно развивались для удовлетворения разнообразных требований эффективности различных областей применения.

Тем не менее, важно отметить, что различные домены приложений имеют различные требования. Например, промышленное ультразвуковое тестирование требует пьезоэлектрических материалов с высокой чувствительностью и соотношением сигнал / шум, в то время как подводные сонарные системы требуют надежных гидростатических характеристик и сопоставления импеданса с водой. Следовательно, исследователи работают над разработкой пьезоэлектрических материалов, чтобы удовлетворить эти разнообразные требования.

Что такое 1-3 пьезоэлектрического композитного материала?

1-3 Пьезоэлектрические композитные материалы представляют собой класс передовых материалов, используемых в различных приложениях, таких как промышленное неразрушающее тестирование, медицинская диагностика и биомедицинская инженерия. Эти композиты предназначены для повышения производительности пьезоэлектрических элементов путем объединения их с не-пизоэлектрическими материалами в определенной конфигурации.

1-3 типа пьезоэлектрический композитный материал

Название '1-3 ' относится к конкретной структуре подключения в этих составных материалах. В конфигурации 1-3 пьезоэлектрическая фаза преобладает, образуя дискретные, удлиненные элементы, встроенные в не-пизоэлектрическую матрицу. Это расположение позволяет улучшить контроль над свойствами композита и позволяет адаптировать его характеристики для удовлетворения конкретных требований различных применений.

1-3 пьезоэлектрические композитные материалы предпочитают их уникальные преимущества с точки зрения производительности и изготовления. Основными целями в разработке этих материалов являются повышение чувствительности, отношения сигнал / шум и другие соответствующие свойства для удовлетворения конкретных требований различных применений.

Концепция 1-3 пьезоэлектрических композитов произвела революцию в области пьезоэлектрических материалов, предлагая универсальное и эффективное решение для широкого спектра отраслей. Их индивидуальные свойства и инновационные конфигурации сделали их необходимыми компонентами во многих передовых технологиях, повышая точность и эффективность устройств, используемых в таких областях, как неразрушающее тестирование, медицинская диагностика и подводные сонарные системы.

Процесс производства 1-3 пьезоэлектрических композитных материалов

1-3 пьезоэлектрические композитные материалы создаются с помощью различных производственных процессов, которые позволяют контролировать расположение пьезоэлектрических керамических столбов в полимерной матрице. Обычно используемые методы для производства 1-3 пьезоэлектрических композитов включают в себя:

Метод литья плесени

Этот метод представляет собой хорошо известный и широко используемый подход. Он включает в себя расположение керамических столбов в соответствии с желаемой схемой на плесени. Затем полимер, такой как эпоксидная смола, выливается в форму в вакуумной среде, чтобы обеспечить надлежащую пропитку.

Композит впоследствии вылечивается при высоких температурах, а материал разрезан или заземляется до желаемой толщины. Электроды добавляются, и композит поляризован для создания окончательного 1-3 пьезоэлектрического составного материала. Расположение керамических столбов может быть регулярным или нерегулярным, обеспечивая гибкость в дизайне. Тем не менее, хрупкость керамики может привести к низким показателям доходности.

1-3 типа прямоугольник композитный материал

Метод вырезания и заполнения

Этот метод относительно прост и включает в себя разрезание предполяризованной пьезоэлектрической керамики на колонны равномерно. Эти столбы затем расположены в форму и встроены в эпоксидную смолу.

Вакуум применяется, и композит вылечен. Неполненные участки заземляют, чтобы создать конечный продукт. Керамические колонны в этом методе могут быть столь же хороши, как 75-100 мкм, что позволяет точно контролировать их размер. Тем не менее, этот метод может быть дорогой из -за материальных отходов.

Эти два метода являются основными подходами, используемыми при производстве 1-3 пьезоэлектрических композитных материалов. Они предлагают баланс между гибкостью дизайна и контролем над расположением пьезоэлектрических керамических столбов. Выбор метода производства может зависеть от таких факторов, как конкретное применение, необходимые свойства материала и соображения затрат.

Применение 1-3 пьезоэлектрических композитных материалов

1-3 Пьезоэлектрические композитные материалы обнаружили значительные применения в различных областях благодаря их уникальным свойствам и универсальным вариантам проектирования. Вот некоторые из ключевых областей применения для 1-3 пьезоэлектрических композитов:

Сонар и подводная акустика: 1-3 пьезоэлектрические композитные материалы широко используются при разработке подводных преобразователей и сонарных систем. Их способность обеспечивать высокое отношение сигнал / шум, сильные гидростатические характеристики и сопротивление импеданса с водой делают их идеальными для подводных акустических применений.

Ультразвуковые преобразователи: в промышленных неразрушающих тестировании и медицинской диагностике 1-3 пьезоэлектрических составных материалов используются в ультразвуковых преобразователях. Их гибкость дизайна и повышение производительности, такие как высокая чувствительность и широкая полоса пропускания, способствуют улучшению качества изображений и сигнала.

Ультразвуковой звуковой датчик

Биомедицинская ультразвуковая визуализация: эти материалы играют многообещающую роль в биомедицинской инженерии, особенно в разработке ультразвуковых преобразователей для медицинской диагностики. Использование 1-3 пьезоэлектрических композитных материалов в сфокусированных преобразователях улучшает полосу пропускания, эффективность электромеханического преобразования и снижает импеданс, повышая производительность высокоинтенсивных медицинских устройств, ориентированных на высокоинтенсивную ультразвуковую (HIFU).

Таким образом, 1-3 пьезоэлектрических композитных материалов приобрели известность в различных областях, включая подводную акустику, ультразвуковое тестирование, биомедицинскую визуализацию и высокотемпературные применения. Их уникальная комбинация гибкости дизайна и улучшенных характеристик производительности делает их ценным материалом для улучшения возможностей преобразователей и систем визуализации в различных областях.