1-3型壓電纖維復(fù)合材料

1-3型壓電纖維復(fù)合材料

Smart Material使用壓電陶瓷纖維作為活性棒制造1-3型復(fù)合材料。與Dice&Fill填充法相比,PZT纖維復(fù)合材料是一種具有成本效益的替代方法。

1-3型壓電纖維復(fù)合材料是通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂滲透纖維束和垂直于纖維方向切割立方體塊來(lái)制備的。這種方法也稱為排列和填充。

通過(guò)以恒定間距排列直徑為800μm的陶瓷纖維,可以實(shí)現(xiàn)規(guī)則的像素分布。這產(chǎn)生了大約15%到最大48%的填充系數(shù)。

1-3型壓電纖維復(fù)合材料是專門為SONAR和其他水下超聲應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。改進(jìn)的真空沉積方法允許形成典型厚度為2.5μm的低阻抗銅閃錫層,以實(shí)現(xiàn)高耐久性和改進(jìn)的可焊性。

1-3型壓電纖維復(fù)合材料的典型超聲應(yīng)用
SONAR,陣列換能器
SONAR,單元件換能器
通用水下超聲應(yīng)用
空氣超聲換能器

由于采用排列和填充的生產(chǎn)方法,1-3纖維復(fù)合材料原料是典型的塊體,長(zhǎng)度可達(dá)10厘米,橫向尺寸為目標(biāo)元件。它還允許將1-3種復(fù)合材料加工成各種形狀和形式,此外還允許以原纖維塊的期望共振頻率切片元件。這包括用于卓越寬帶超聲接收器應(yīng)用的精確凹形或凸形輪廓。排列和填充生產(chǎn)方法可以很容易地進(jìn)行批量擴(kuò)展,也可以縮短交付周期,這是與常用的Dice&Fill方法相比的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì),尤其是在低頻應(yīng)用中。

Smart Material提供各種標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯體系作為其無(wú)規(guī)纖維復(fù)合材料(通常稱為填料)的填隙材料。各種可用的填充材料允許工作溫度在95°C和135°C之間。

1-3型壓電纖維復(fù)合材料可選規(guī)格:

共振頻率80kHZ up to 1MHz 

頻率像元尺寸填充系數(shù)Dimensions mm2
80kHz -1MHz800μm15%max. 100 x 100
80kHz -1MHz800μm25%max. 100 x 100
80kHz -1MHz800μm48%max. 100 x 100
頻率公差:
± 10% typical
± 5% on request
填充系數(shù)15% up to 48% 

填充系數(shù)頻率
15%80kHz to 1MHz
25%80kHz to 1MHz
48%80kHz to 1MHz
Other80kHz to 1MHz
PZT 材料PZT Navy Type II 

PZT 材料Di-electric ConstantFrequency
PZT Navy Type II, 5A185080kHz to 10MHz
聲阻抗5 MRayl to 16 MRayl 

典型填充系數(shù)Acoustic Impedance MRayl
15%5.1 MRayl
25%8.5 MRayl
48%16 MRayl
可選電極CuSn (帶錫閃光層的銅)
尺寸最大100mm by 100mm,
各種圓形直徑
 

最大尺寸頻率
100mm by 100mm80kHz to 1MHz
機(jī)械公差:
< 6mm ± 0.1mm
< 30mm ± 0.2mm
> 30mm ± 0.3mm
可選直徑 mm可選直徑 inch可選直徑 mm可選直徑 inch
3.18 mm0.125 ”12.70 mm0.500 ”
5.12 mm0.202 ”14.20 mm0.559 ”
5.18 mm0.204 ”15.90 mm0.626 ”
5.68 mm0.224 ”17.50 mm0.689 ”
6.00 mm0.236 ”18.00 mm0.709 ”
6.50 mm0.256 ”19.05 mm0.750 ”
8.20 mm0.323 ”20.00 mm0.787 ”
9.00 mm0.354 ”24.00 mm0.945 ”
9.50 mm0.374 ”25.40 mm1 ”
10.00 mm0.394 ”30.00 mm1.181 ”
10.20 mm0.402 ”35.00 mm1.378 ”
12.00 mm0.472 ”37.71.48 ”
耦合系數(shù) kt0.61 to 0.68
操作溫度Typical 95°C, 135°C on request
間質(zhì)材料各種環(huán)氧樹(shù)脂體系

 


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