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基于高压电性PMNT陶瓷的无损检测高频超声换能器 被引量：2
1
作者 丁伟艳 李晓兵 +4 位作者 张永成 刘东旭 田俊亭 李昕伦 LAM Kwok Ho 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第6期781-785,共5页
Sm掺杂Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-0.30PbTiO_(3)(PMN-0.30PT)陶瓷具有与PMN-0.30PT单晶相当的超高压电响应(d_(33)约为1300 pC/N),但比压电单晶具有更高的一致性和更低的成本。该文针对高频超声无损检测的工业化应用,基于Sm掺杂PMN-0.3... Sm掺杂Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-0.30PbTiO_(3)(PMN-0.30PT)陶瓷具有与PMN-0.30PT单晶相当的超高压电响应(d_(33)约为1300 pC/N),但比压电单晶具有更高的一致性和更低的成本。该文针对高频超声无损检测的工业化应用,基于Sm掺杂PMN-0.30PT陶瓷设计并制作了中心频率大于30.5 MHz的高频超声换能器,利用超声脉冲回波法进行了换能器的性能表征,并测试了其声场。针对小型塑料零部件的微结构,利用所制备的高频超声换能器进行了超声成像。结果表明,基于Sm掺杂PMN-0.30PT陶瓷的高频超声换能器具有优异的成像性能,适合于高频超声无损检测成像的工业化制备。 展开更多
关键词 Sm掺杂PMN-0.30PT陶瓷 高频超声换能器 无损检测 压电性能 介电性能
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基于软模法制备1-3型压电复合材料及高频医用超声换能器
2
作者 苏一凡 汪跃群 +5 位作者 李晓兵 孙瑞雨 田俊亭 姜立新 蒋卓韵 聂生东 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第2期320-325,共6页
高频医用超声成像技术因其高空间分辨率而被广泛应用于人体组织的精细结构观察,其中高频超声换能器的核心材料是1-3型压电复合材料。采用软模板法直接烧结了锆钛酸铅(PZT)压电微柱阵列,进而制备PZT/环氧1-3型压电复合材料,并对其进行了... 高频医用超声成像技术因其高空间分辨率而被广泛应用于人体组织的精细结构观察,其中高频超声换能器的核心材料是1-3型压电复合材料。采用软模板法直接烧结了锆钛酸铅(PZT)压电微柱阵列,进而制备PZT/环氧1-3型压电复合材料,并对其进行了微观结构观察和电学性能表征。材料微观结构完整,机电耦合系数达到0.64。采用此复合材料制备了中心频率为20 MHz的高频超声换能器。采用脉冲回波法对换能器进行了性能和声场测试,并利用其对人体皮肤进行了超声成像,换能器的插入损耗、带宽分别为13.1 dB和84.2%。结果表明,软模法制备的1-3型压电复合材料能使高频超声换能器兼具低插入损耗和大带宽,这为高性能高频医用超声换能器提供了一种低成本、高效率的商业化制备方法。 展开更多
关键词 1-3型压电复合材料 软模法 高频超声换能器 医用超声成像
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软模板法制备高频超声换能器用1-3复合压电材料
3
作者 田俊亭 李晓兵 +2 位作者 丁伟艳 聂生东 梁柱 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期507-512,共6页
医用高频超声成像技术广泛应用于皮肤、眼睛及血管壁等人体组织的精细结构成像。1-3复合压电材料因具有较高的机电耦合系数而成为高频超声换能器的核心材料。传统的机械切割-填充、等离子蚀刻等1-3复合材料制备方法成本高、效率低,难以... 医用高频超声成像技术广泛应用于皮肤、眼睛及血管壁等人体组织的精细结构成像。1-3复合压电材料因具有较高的机电耦合系数而成为高频超声换能器的核心材料。传统的机械切割-填充、等离子蚀刻等1-3复合材料制备方法成本高、效率低,难以实现工业化制备。本研究提出一种新的基于软模板的高频复合材料制备方法,在获得高机电耦合系数的同时,实现高性能1-3复合压电材料的低成本制备。研究采用微米孔径的软模板实现PZT粉的浆料填充,通过热压烧结获得均匀竖立的PZT陶瓷微柱阵列,进而制备出PZT/环氧1-3复合材料。对复合材料进行系统的机电性能测试,并利用不同方法对复合材料的微结构及其均匀性进行表征。结果表明,软模板法可使压电微柱具有完整的相结构和较高的成分均匀性,能够实现较高的胚体压缩率,提高陶瓷微柱的致密度,同时形成了微柱阵列且微柱直径可控制在70μm。软模板法有利于在提高复合材料超声频率(30~50 MHz)的同时获得64%的高机电耦合系数,为医用高频超声成像以及超声生物显微镜等应用提供了一种高效的1-3复合压电材料工业化制备方法。 展开更多
关键词 1-3复合压电材料 软模板法 高频超声换能器 压电陶瓷
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