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0-3型压电复合材料圆柱形水听器 被引量:2
1
作者 沈美娥 朱嘉林 李炜 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第6期662-664,共3页
使用0-3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料研制出一种圆柱形水听器,对水听器的结构、材料以及灵敏度进行了理论分析,测量了水听器样品灵敏度随频率的变化曲线。研究结果表明,利用0-3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料可制作出灵敏度高达-202.3 d... 使用0-3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料研制出一种圆柱形水听器,对水听器的结构、材料以及灵敏度进行了理论分析,测量了水听器样品灵敏度随频率的变化曲线。研究结果表明,利用0-3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料可制作出灵敏度高达-202.3 dB ref.1V/μPa的水听器,静态电容量较大,制作工艺简单,实际测量值和理论计算值很相近。 展开更多
关键词 0-3型压电复合材料 水听器 灵敏度
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压挤成形——固化法制备0-3型压电复合材料的性能研究 被引量:2
2
作者 何政 陈文 +3 位作者 孙华君 徐庆 周静 谢永贤 《陶瓷学报》 CAS 2003年第1期12-15,共4页
详细地叙述了室温压挤成形———固化工艺制备 0 -3型压电复合材料工艺 ,使用XRD、SEM和HP42 94测试并分析了样品的结构和性能 ,并与压电陶瓷性能参数进行了对比 ;同时用这种工艺制备可以获得介电损耗小、机电耦合系数为 2 5 .11%、压... 详细地叙述了室温压挤成形———固化工艺制备 0 -3型压电复合材料工艺 ,使用XRD、SEM和HP42 94测试并分析了样品的结构和性能 ,并与压电陶瓷性能参数进行了对比 ;同时用这种工艺制备可以获得介电损耗小、机电耦合系数为 2 5 .11%、压电应变常数为 3 2PC N和机电品质因数可达到 3 0 2的 0— 3型压电复合材料。 展开更多
关键词 压挤成形 固化法 制备 0-3型压电复合材料 性能 压电陶瓷
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0-3型压电复合材料的压电性能研究 被引量:6
3
作者 谢蒙萌 万建国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期12-14,共3页
总结讨论了 0 - 3型压电复合材料的一般特点 ,从理论与实验上研究分析了 PZT含量、聚合物类型、陶瓷粉末与极化参数对压电系数 d33 的影响 ,在一定程度上提供了提高 0 -
关键词 O-3压电复合材料 压电系数 聚合物 陶瓷粉末 极化参数 P2T 压电陶瓷
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制备工艺对0-3型压电复合材料的d_(33)的影响 被引量:4
4
作者 何政 陈文 +2 位作者 徐庆 周静 孙华君 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2003年第5期400-402,共3页
采用固化、热压、冷压工艺制备0-3型PZNN/PVDF压电复合材料,用准静态压电测试仪测试了压电复合材料的压电应变常数d_(33),通过对以上三种制备工艺的对比,结果表明:在无机和有机压电材料的体积比大于70%时,冷压工艺优于固化和热压工艺,... 采用固化、热压、冷压工艺制备0-3型PZNN/PVDF压电复合材料,用准静态压电测试仪测试了压电复合材料的压电应变常数d_(33),通过对以上三种制备工艺的对比,结果表明:在无机和有机压电材料的体积比大于70%时,冷压工艺优于固化和热压工艺,在它们的体积比小于70%时,热压工艺优于冷压和固化工艺。 展开更多
关键词 制备工艺 0-3 压电复合材料 压电应变常数d33
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3-2-2新型压电复合材料的有限元仿真
5
作者 黄仁海 夏丽莉 +2 位作者 王宏伟 杨鹏飞 兰宇丹 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期312-318,共7页
为了提升发射电压响应和机电耦合系数以提高压电性能,基于1-3型压电复合材料设计了一种3-2-2陶瓷-空气-聚合物新型复合材料。通过分析压电陶瓷阵列的理论机电特性,结合有限元仿真软件对敏感元件进行建模和物理场计算,确定敏感元件的发... 为了提升发射电压响应和机电耦合系数以提高压电性能,基于1-3型压电复合材料设计了一种3-2-2陶瓷-空气-聚合物新型复合材料。通过分析压电陶瓷阵列的理论机电特性,结合有限元仿真软件对敏感元件进行建模和物理场计算,确定敏感元件的发射电压响应和谐振频率,并对比不同尺寸对应的频率差异以确定聚合物最优尺寸。实验结果表明,相对于传统1-3型压电复合材料,3-2-2型新型复合材料换能器的机电耦合系数提高了0.02,发射电压响应提高了2 dB。因此,3-2-2型新型复合材料有望开发出高性能压电换能器。 展开更多
关键词 1-3压电复合材料 有限元 发射电压响应 3-2-2压电复合材料 有效机电耦合系数
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基于1-3型压电复合材料的肌骨超声换能器研究和制备
6
作者 张宏基 陈宇鑫 +2 位作者 郭慧涛 郝超钰 范桂芬 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期582-589,共8页
随着肌骨疾病诊治对成像需求的日益增长,对更高的中心频率和带宽,高灵敏度以及指向性好的高性能肌骨超声换能器的需求也越发迫切。传统的锆钛酸铅陶瓷带宽较窄,振动模态复杂,电声转换效率低,难以满足高性能超声换能器的应用需求。通过... 随着肌骨疾病诊治对成像需求的日益增长,对更高的中心频率和带宽,高灵敏度以及指向性好的高性能肌骨超声换能器的需求也越发迫切。传统的锆钛酸铅陶瓷带宽较窄,振动模态复杂,电声转换效率低,难以满足高性能超声换能器的应用需求。通过有限元仿真方法,设计了一款基于1-3型压电复合材料的肌骨超声阵列式换能器,研究了阵元面积对阵元阻抗的影响以及阵元孔径对换能器声压分布的影响。最后制备了一款基于1-3型压电复合材料的换能器阵元实物并进行测试。测试表明,与同规格PZT-5H换能器阵元相比,其-6 dB带宽提高了18%,中心频率提高了约0.8 MHz。 展开更多
关键词 1-3压电复合材料 肌骨超声换能器 换能器阵元 发射孔径 换能器带宽 灵敏度 指向性
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一种改进型1-3-2压电复合材料的研究 被引量:2
7
作者 井苏杰 于肇贤 王宏伟 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第2期223-226,共4页
高质量的压电换能器需要具备较高的机电耦合系数和灵敏度。该文在传统型1-3-2压电复合材料的基础上提出了一种改进型1-3-2压电材料,提高了压电换能器的机电耦合系数和换能器的接收灵敏度。通过有限元仿真分析了不同间距对改进型1-3-2压... 高质量的压电换能器需要具备较高的机电耦合系数和灵敏度。该文在传统型1-3-2压电复合材料的基础上提出了一种改进型1-3-2压电材料,提高了压电换能器的机电耦合系数和换能器的接收灵敏度。通过有限元仿真分析了不同间距对改进型1-3-2压电材料敏感元件的谐振频率、反谐振频率及机电耦合系数的影响,并与传统1-3-2型压电复合材料进行了对比。结果表明,与传统型1-3-2压电复合材料相比,在相同间距条件下,改进型压电材料的机电耦合系数约大0.03。制做的3种不同间距改进型压电材料表明,间距为1 mm的改进型压电材料的机电耦合系数较大,约为0.68。 展开更多
关键词 不同间距 1-3-2压电复合材料 改进 谐振频率 反谐振频率 机电耦合系数
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基于PMNT陶瓷的1-3型压电复合材料软模板法制备及其超声换能器研究 被引量:1
8
作者 孙瑞雨 李晓兵 +5 位作者 杨钊萍 陈兴飞 孙丰龙 陈建伟 夏子颐 周长江 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期5001-5006,共6页
医用高频超声换能器广泛应用于人体及生物组织的精细结构成像。1-3型压电复合材料因具有较高的机电耦合系数和较低的声阻抗而成为高频超声换能器的核心材料。基于有限元计算和软模板法设计制备了高性能Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_... 医用高频超声换能器广泛应用于人体及生物组织的精细结构成像。1-3型压电复合材料因具有较高的机电耦合系数和较低的声阻抗而成为高频超声换能器的核心材料。基于有限元计算和软模板法设计制备了高性能Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)陶瓷/环氧树脂压电复合材料,并对材料进行了系统的电学性能测试。结果显示该1-3型压电复合材料具有优异的声学综合性能,其厚度伸缩模式机电耦合系数k t达到70.1%,其声阻抗Z a达19.05 MRayl。利用该材料制备了高频超声换能器,其-6 dB带宽达85%,插入损耗为17.7 dB。结果表明使用软模板法制备的压电复合材料具有适合于超声成像的优异的综合性能,有望促进高频超声换能器的商业化应用。 展开更多
关键词 1-3压电复合 PMNT陶瓷 高频超声换能器 软模板法
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1-3型压电复合材料性能及声场特性分析
9
作者 赵志钢 刘瑶 +1 位作者 周扬 沈斌 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1324-1333,共10页
1-3型压电复合材料以其优异的性能,被广泛应用于换能器的制造。该文基于切割-填充法制备实验和仿真方法,对复合材料压电柱不一致性以及其对声场的影响展开研究。在仿真中发现压电柱高度、长度和宽度不一致性均会对压电复合材料声场及谐... 1-3型压电复合材料以其优异的性能,被广泛应用于换能器的制造。该文基于切割-填充法制备实验和仿真方法,对复合材料压电柱不一致性以及其对声场的影响展开研究。在仿真中发现压电柱高度、长度和宽度不一致性均会对压电复合材料声场及谐振频率产生影响,声场整体朝一侧偏转,旁瓣也随之偏转,聚焦位置的声压减小6.5%左右,同时压电复合材料侧面产生杂波。在实验中发现压电柱谐振频率具有不一致性,而压电柱尺寸较大的复合材料阻抗曲线向右偏移。该文结合仿真与实验方法,建立压电柱不一致与复合材料阻抗和声场的联系,为复合材料制备质量和性能分析提供新方法。 展开更多
关键词 声学仿真 压电效应 1-3压电复合材料 切割-填充法
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3-2型陶瓷-空气复合材料振动状态的研究 被引量:1
10
作者 井苏杰 于肇贤 +2 位作者 王宏伟 邵震 李林诺 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第5期716-721,共6页
3-2型陶瓷-空气复合材料是在1-3型压电复合材料的结构基础上改进而来。3-2型压电材料由PZT-5A和空气复合而成。首先使用ANSYS有限元仿真软件的模态分析研究了3-2型压电复合材料做厚度伸缩振动。其次通过谐响应分析了敏感元件在正弦信号... 3-2型陶瓷-空气复合材料是在1-3型压电复合材料的结构基础上改进而来。3-2型压电材料由PZT-5A和空气复合而成。首先使用ANSYS有限元仿真软件的模态分析研究了3-2型压电复合材料做厚度伸缩振动。其次通过谐响应分析了敏感元件在正弦信号激励下的稳态响应,讨论了压电材料陶瓷体积分数对其振动特性的影响,研究了不同体积分数压电陶瓷材料在厚度振动谐振频率下的振动位移。最后通过实验制备了3-2型压电材料的实物样品,使用激光测振仪测量压电振子的振动状况,并对仿真数据进行验证。结果表明,在正弦信号激励下,3-2型复合材料的振动模态为厚度伸缩振动,振动位移最大值为3.840 nm(单位电压下),陶瓷体积占比的变化不会对振动位移产生太大影响。 展开更多
关键词 3-2陶瓷-空气复合材料 模态分析 谐频响应分析 振动状态
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1-3型压电复合材料及其研究进展 被引量:35
11
作者 赵寿根 程伟 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期57-68,共12页
1-3型压电智能复合材料是由一维连通的压电相平行排列于三维连通的聚合物中而形成的两相压电复合材料.简述了1-3型压电智能复合材料形成及其材料结构构成变化的发展历程,并从理论分析、参数辨识、数值计算和试验方法四方面阐述... 1-3型压电智能复合材料是由一维连通的压电相平行排列于三维连通的聚合物中而形成的两相压电复合材料.简述了1-3型压电智能复合材料形成及其材料结构构成变化的发展历程,并从理论分析、参数辨识、数值计算和试验方法四方面阐述了宏观等效特征参数的研究状况.在此基础上对现有的制备工艺技术的优缺点进行了比较,对声学、医学、控制、航空航天等已应用和可能应用的领域的现状和发展趋势进行了回顾和展望,最后建议了1-3型压电智能复合材料今后几个较为重要的研究方向. 展开更多
关键词 压电智能结构 1-3压电复合材料 电极压电纤维复合材料 结构传感器 智能材料 夹杂理论 电极压电纤维复合材料
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1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料与换能器研究 被引量:7
12
作者 鲜晓军 林书玉 唐平 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1148-1152,共5页
分析了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料的压电特性与声学特性,给出了相关参数的计算表达式.采用切割弧形压电陶瓷并填充有机物的方法,制作了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料,并进行了性能参数测试.利用研制的1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料制作... 分析了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料的压电特性与声学特性,给出了相关参数的计算表达式.采用切割弧形压电陶瓷并填充有机物的方法,制作了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料,并进行了性能参数测试.利用研制的1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料制作了水声换能器并在标准消声水池中对电性能指标进行了测试.结果表明:弧形1-3-2型压电复合材料及其换能器件,在工作频带内具有模态单一,不易发生变形,高频时可实现宽波束发射以及制作工艺简单等优点. 展开更多
关键词 弧形压电陶瓷 1-3-2 压电陶瓷 复合材料 换能器 宽波束
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1-3-2型压电复合材料的研制 被引量:6
13
作者 李光 王丽坤 +1 位作者 栾桂冬 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第1期71-73,共3页
基于Newnham复合材料串、并联理论,推导了计算1-3-2型压电复合材料的介电常数和压电常数的公式。经反复试验,研制了两批1-3-2型压电复合材料样品。测试结果表明,1-3-2型压电复合材料性能参数的理论计算值与实测结果相符。
关键词 1-3-2压电复合材料 介电常数 压电常数 制作工艺
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有限元法分析1-3型压电复合材料换能器 被引量:6
14
作者 李莉 王丽坤 秦雷 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第3期441-445,共5页
1-3型压电复合材料圆柱型换能器由薄片状1-3型压电复合材料沿金属薄壁圆管周期排列粘贴而成。根据换能器实际结构和1-3型压电复合材料等效参数模型,利用有限元法在ANSYS中分别建立了两种仿真模型。为验证等效参数模型的可靠性,实验通过... 1-3型压电复合材料圆柱型换能器由薄片状1-3型压电复合材料沿金属薄壁圆管周期排列粘贴而成。根据换能器实际结构和1-3型压电复合材料等效参数模型,利用有限元法在ANSYS中分别建立了两种仿真模型。为验证等效参数模型的可靠性,实验通过改变模型结构尺寸,使换能器内半径从20mm变化到50mm,每5mm作为一个数据点进行建模。仿真计算相同结构尺寸下两种模型的径向振动频率,比较显示两种模型仿真结果接近,平均相对误差仅2.3%。因此,可利用模型II代替模型I对1-3型压电复合材料圆柱型换能器进行仿真分析,从而简化建模和计算。在此基础上,利用模型II分别模拟了该种换能器在空气和水中径向振动频率附近的导纳、发射电压响应和接收电压灵敏度等性能。 展开更多
关键词 水声换能器 1-3压电复合材料 圆柱形换能器 建模 有限元仿真
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1-3型压电复合材料研究现状与展望 被引量:9
15
作者 徐玲芳 陈文 周静 《陶瓷学报》 CAS 2006年第1期145-150,共6页
本文综述了近年来国内外1-3型压电复合材料的研究现状,并从理论模型、制备工艺、功能相体系的选择及其特点与应用等四个方面进行阐述,最后对其发展前景进行了展望。
关键词 压电陶瓷 聚合物 1-3压电复合材料 换能器
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1-3型压电复合材料 被引量:16
16
作者 党长久 李明轩 《应用声学》 CSCD 1995年第1期2-7,共6页
1-3型压电复合材料是目前研究和应用得比较广泛的一种压电材料.本文简述了这种压电复合材料的理论模型、制作方法和实验结果;指出除了圆形PZT压电材料所具有的径向模和厚度模以外,1-3型压电复合材料还具有横向结构模.本文介绍了... 1-3型压电复合材料是目前研究和应用得比较广泛的一种压电材料.本文简述了这种压电复合材料的理论模型、制作方法和实验结果;指出除了圆形PZT压电材料所具有的径向模和厚度模以外,1-3型压电复合材料还具有横向结构模.本文介绍了这种压电复合材料的特点,如低声阻抗、低介电常数、高静水压压电常数以及PZT相分布的可控制性等.这些特点有利于改善压电复合材料换能器的时间响应和空间响应. 展开更多
关键词 压电复合材料 换能器 1-3复合材料
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1-3型压电复合材料非均匀振动换能器的研究 被引量:10
17
作者 刘殿锋 李明轩 《应用声学》 CSCD 北大核心 1998年第1期11-14,42,共5页
通过调整1-3型压电复合材料换能器中压电相的分布,可以控制换能器辐射面上振动幅度和相位的分布,从而获得具有特殊性能的声场.作为辐射源表面振动速度等相位不等幅和等幅不等相位的两种典型情况,本文对边线高斯型换能器和Wesnel聚... 通过调整1-3型压电复合材料换能器中压电相的分布,可以控制换能器辐射面上振动幅度和相位的分布,从而获得具有特殊性能的声场.作为辐射源表面振动速度等相位不等幅和等幅不等相位的两种典型情况,本文对边线高斯型换能器和Wesnel聚焦换能器进行了实验研究,讨论了其声场特性. 展开更多
关键词 1-3 换能器 压电复合材料 边缘高斯
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1-3型压电纤维复合材料的细观力学模型及其力电宏观参数研究 被引量:10
18
作者 赵寿根 程伟 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期335-341,共7页
基于均匀场理论和细观力学方法提出了弹簧串并联模型和电容串并联模型来分别描述1-3型压电纤维复合材料的力学性能和电学性能,并采用此模型对压电复合材料的宏观力学和电学性能参数进行了预报。在沿着纤维方向,采用并联模型来描述1-3型... 基于均匀场理论和细观力学方法提出了弹簧串并联模型和电容串并联模型来分别描述1-3型压电纤维复合材料的力学性能和电学性能,并采用此模型对压电复合材料的宏观力学和电学性能参数进行了预报。在沿着纤维方向,采用并联模型来描述1-3型压电纤维复合材料的力学和电学特性,因为在这个方向上压电纤维和基体连续并联分布;在垂直纤维方向,模型既含有串联部分又含有并联部分,从而对整体而言形成了混合串并联模型。算例结果相互比较表明该模型对1-3型压电纤维复合材料有准确的描述。 展开更多
关键词 1-3 压电纤维复合材料(PFC) 串并联模 力学性能参数 电学性能参数
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具有初应力的1-3型压电复合材料的横向共振分析 被引量:3
19
作者 张红艳 沈亚鹏 尹冠生 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2007年第7期780-788,共9页
1-3型压电复合材料在极化处理过程中会出现极化残余应力,基于线性压电理论,采用解析方法研究了极化残余应力对1-3型压电复合材料的横向共振模态的影响·首先建立含有初始应力的平面波波动方程,基于Bloch波函数理论构建了位移和电势... 1-3型压电复合材料在极化处理过程中会出现极化残余应力,基于线性压电理论,采用解析方法研究了极化残余应力对1-3型压电复合材料的横向共振模态的影响·首先建立含有初始应力的平面波波动方程,基于Bloch波函数理论构建了位移和电势函数,从而最终得到方程的解·数值结果表明初始残余应力的出现降低了复合材料的横向振动频率,而材料的压电性则使得横向振动频率提高·初始剪应力对对横向振动的频率影响较小,可以忽略·第一阶及第二阶振动频率将随着初始应力的大小呈线性变化·得出的结论对超声换能器的制作和研究将提供有意义的指导作用· 展开更多
关键词 横向共振 1-3压电复合材料 初始应力
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大面积水听器用0—3型压电复合材料的制备 被引量:3
20
作者 朱嘉林 王丽坤 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1999年第5期380-384,共5页
以钛酸铝(PT)和F24「P(VDF-TFE)」为原材料,利用热轧法和旋转电晕放电极化方法制备出面积达375cm^2,厚为首领μm的大面积0-3型PT/P(VDF-TFE)压电复合材料。其压电应变系数为32pC/N,... 以钛酸铝(PT)和F24「P(VDF-TFE)」为原材料,利用热轧法和旋转电晕放电极化方法制备出面积达375cm^2,厚为首领μm的大面积0-3型PT/P(VDF-TFE)压电复合材料。其压电应变系数为32pC/N,静水压压电系这到782.6mV.m/N,并对其温度和压力稳定性进行了分析测试。 展开更多
关键词 0-3 压电复合材料 旋转电晕极化 水听器
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