何敏
,
郝琦
,
王科鑫
,
曾德平
,
叶方伟
,
李发琪
,
王智彪
,
何虹莹
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140601
为了增加聚焦换能器的带宽,抑制其多模振动耦合现象,提高电声转换效率,实验采用1-3型压电复合材料代替压电陶瓷作为超声发射材料,设计并制作了一种新型的1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器。通过频率特性的对比研究,证明了1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器不仅能增加换能器的带宽,达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器带宽的3.13倍,而且能明显抑制径向振动,得到单一纯净的厚度振动模态。另外,1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器的电声转换效率达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器的1.88倍,为高效率聚焦超声换能器的实现提供了理论及实验基础。
关键词:
1-3型压电复合材料
,
聚焦换能器
,
声透镜
,
电声转换
王科鑫
,
何敏
,
郝琦
,
刘阳
,
曾德平
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.029
为解决压电陶瓷聚焦换能器阻抗高、带宽窄,电声转换效率低等问题,采用新型的1-3型压电复合材料作为聚焦超声换能器材料,设计并制作了一种新型的1-3压电复合材料壳式聚焦换能器.通过对新型换能器的频率特性,电声转换效率研究后和当前应用的PZT壳式聚焦换能器进行对比,证明了1-3型压电复合材料壳式聚焦换能器的阻抗较低,相对带宽达61％,是PZT压电陶瓷壳式聚焦换能器的3.39倍,以及较高的电声转换效率η为54％,是PZT压电陶瓷壳式聚焦换能器的1.68倍.将换能器实际声场检测结果与Matlab声场仿真结果进行对比研究,得出换能器具有较好的声场特性及聚焦效果.为高性能的聚焦换能器的实现提供了理论及实验基础.
关键词:
1-3压电复合材料
,
聚焦换能器
,
电声转换效率
,
频率特性
,
声场特性
