1-3型復合材料
Smart Material使用標準的Dice&Fill方法制造1-3種復合材料，這是當前頻率大于500kHz的行業標準。
1-3 型復合材料通過將壓電陶瓷板切割成正交陣列并切割板厚度的80%-90%來制備Dice&Fill壓電復合材料。間距（棒之間的距離）必須非常小，通常在5 MHz諧振頻率下接近100μm，以避免側模和光柵波瓣。切口或溝槽用環氧樹脂或其他聚合物材料填充。在填隙材料固化后，將陶瓷的未切割側向下研磨至桿結構，并將厚度調節至所需的諧振頻率。這產生了相控陣超聲換能器所需的規則像素或棒分布。
1-3 型復合材料的典型超聲應用：
無損檢測、無損檢測
醫用超聲
流量控制和測量
無損檢測相控陣換能器
與我們的1-3型無規和規則纖維復合材料的排列和填充生產方法相比，由于額外的生產步驟和批量的可擴展性，Dice&Fill通常比類似的1-3纖維復合材料更昂貴。
Smart Material通常生產頻率在500kHz和15MHz之間的Dice&Fill標準復合材料，最大尺寸為75mm乘75mm。可用的填充系數范圍從25%到75%，可用的PZT材料，例如海軍I型、II型（標準）、III型和VI型（標準型）。單晶材料，即PMN-PT也可根據要求提供。
Smart Material提供各種標準環氧樹脂和聚氨酯系統作為填隙材料，通常稱為填料。可用的填充材料允許工作溫度在95°C和135°C之間。Smart Material的加工設備和能力還允許制造彎曲的1-3Dice&Fill標準復合材料和填充壓電復合材料以及復雜的陣列結構和互連。
1-3 型復合材料產品規格可選：
| 共振頻率 | 500kHZ up to 15MHz | | 頻率 | 像元尺寸 | 填充系數 | 尺寸 mm2 | |
|---|
| 500kHz – 1MHz | 400 – 800μm | 25% – 75% | max. 75 x 75 | | | 1MHz – 2MHz | 150 – 350μm | 25% – 75% | max. 75 x 75 | | | 2MHz – 6MHz | 55 – 200μm | 25% – 75% | max. 75 x 75 | | | 6MHz – 8MHz | 75 – 100μm | 35% – 65% | max. 35 x 35 | | | 8MHz – 10MHz | 40 – 75μm | 50% – 60% | max. 35 x 35 | | | 10MHz – 15MHz | 15 – 35μm | 50% – 60% | max. 35 x 35 | |
- 頻率公差：
- ± 10% typical
- ± 5% on request
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| Fill Factors | 25% up to 75% | | 填充系數 | 頻率 | |
|---|
| 25% to 75% | 500kHz to 6MHz | | | 35% to 65% | 6MHz to 8MHz | | | 40% to 65% | | |
- 填充系數公差：5% typical
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| PZT 材料 | PZT Navy Type I, II, III, VI
Single Crystal PMN-PT | | PZT 材料 | Di-electric Constant | 頻率 | |
|---|
| PZT Navy Type I, SP4 | 1200 – 1300 | 500kHz to 8MHz | | | PZT Navy Type II, 5A | 1850 – 2000 | 500kHz to 10MHz | | | PZT Navy Type III, PZT8 | ~ 1050 | 500kHz to 8MHz | | | PZT Navy Type VI, 5H | 3200 – 6200 | 500kHz to 10MHz | | | Single Crystal PMN-PT | 4000 – 7500 | 2MHz to 10MHz | |
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| 聲阻抗 | 8.5 MRayl to 26 MRayl | | 典型填充系數 | 聲阻抗MRayl |
|---|
| 25% | 8.5 MRayl | | 35% | 12 MRayl | | 50% | 17 MRayl | | 65% | 22 MRayl | | 75% | 25-26 MRayl |
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| 可選電極 | CuSn (Copper with Tin flash layer)
Au (Gold) | | 電極材料 | 頻率 | 電極厚度 |
|---|
| CuSn | 500kHz to 8MHz | ~ 1.5μm | | Au | 4MHz to 10MHz | ~ 0.8μm |
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| 尺寸 | 最大75mm×75mm， 各種圓形直徑 | | 最大直徑 | 頻率 | |
|---|
| 75mm by 75mm | 500kHz to 6MHz | | | 35mm by 35mm | 6MHz to 8MHz | | | 30mm by 30mm | 8MHz to 10MHz | |
- 機械公差：
- < 6mm ± 0.1mm
- < 30mm ± 0.2mm
- > 30mm ± 0.3mm
| 可選直徑 |
|---|
| ? in mm | ? in inch | ? in mm | ? in inch |
|---|
| 3.18 mm | 0.125 ” | 12.70 mm | 0.500 ” | | 5.12 mm | 0.202 ” | 14.20 mm | 0.559 ” | | 5.18 mm | 0.204 ” | 15.90 mm | 0.626 ” | | 5.68 mm | 0.224 ” | 17.50 mm | 0.689 ” | | 6.00 mm | 0.236 ” | 18.00 mm | 0.709 ” | | 6.50 mm | 0.256 ” | 19.05 mm | 0.750 ” | | 8.20 mm | 0.323 ” | 20.00 mm | 0.787 ” | | 9.00 mm | 0.354 ” | 24.00 mm | 0.945 ” | | 9.50 mm | 0.374 ” | 25.40 mm | 1 ” | | 10.00 mm | 0.394 ” | 30.00 mm | 1.181 ” | | 10.20 mm | 0.402 ” | 35.00 mm | 1.378 ” | | 12.00 mm | 0.472 ” | 37.7 | 1.48 ” |
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| 耦合系數kt | 0.61 to 0.68 用于標準PZT材料,
> 0.75?用于單晶 | |
| 操作溫度 | 典型溫度為95°C，135°C（根據要求） | |
| 各種間質材料 | 環氧樹脂系統 |
