1-3型壓電復合材料
1-3型壓電復合材料自20世紀70年代末由R.E.Newnham和L.E.Cross發明以來,已成為許多高性能超聲換能器的首選材料。
通過將壓電陶瓷元件與諸如環氧樹脂或活性聚合物的無源聚合物相結合,可以制備各種壓電復合材料。壓電復合材料根據其連接性(如2-2、1-3、0-3等)進行分類。連接性定義為材料連續的維度數量。傳統上,第一個數字指的是壓電活性相。
Newnham教授定義了壓電復合材料的互連性家族,如下所示。如今,市場上超聲換能器中使用的壓電復合材料通常具有1-3和2-2連接。
1-3型壓電復合材料相對于標準體壓電陶瓷的優勢通常是:
較低的聲阻抗,從5 MRayl到27 MRayl
通常為0.61至0.75的高耦合系數
高帶寬和低Qm
壓電復合材料相對于大塊壓電陶瓷部件的缺點通常是成本較高并且溫度工作范圍通常有限。
1-3型壓電復合材料的典型應用是:
醫學診斷超聲
無損檢測
SONAR,水下高性能應用
流量控制和空氣超聲
1-3型壓電復合材料最大的單一市場是醫療診斷超聲市場,該市場使用的1-3壓電合成材料比其他市場的總和更多。如果沒有1-3型壓電復合材料的進步,當前的醫學超聲成像系統將是不可能的。
Smart Material生產和分銷具有2-2型壓電復合材料和1-3型壓電復合材料。
作為全球為數不多的公司之一,Smart Material正在利用不同的制造技術生產1-3復合材料。
提供1-3種復合類型
1-3 Fiber Composites with Random Pixel Distribution
1-3 Fiber Composites with Regular Pixel Distribution
1-3 Standard Dice & Fill Composites
利用1-3型壓電復合材料的不同制造技術,Smart Material可以提供頻率從80kHz到10MHz的1-3復合材料,填充系數從15%到80%,尺寸可達100mm乘100mm(4英寸乘4英寸)。
1-3 Dice & Fill Composites 碳纖維復合材料