1-3 型压电陶瓷纤维复合材料 1-3 Random Fiber Composites

1-3 型压电陶瓷纤维复合材料

Smart Material使用压电陶瓷纤维作为活性棒制造1-3种复合材料。与Dice&Fill法相比,PZT纤维复合材料是一种具有成本效益的替代方法。

1-3 型压电陶瓷纤维复合材料是通过环氧树脂渗透纤维束和垂直于纤维方向切割立方体块来制备的。这种获得专利的方法也被称为排列和填充。

使用直径为105µm、250µm和800µm的压电陶瓷纤维将在随机分布的横截面中产生约35%、65%和80%的填充系数。1-3 Random Fiber Composites无规纤维复合材料由于声阻抗降低和耦合因子高,在超声转导方面表现出优异的性能。此外,具有随机元素分布的1-3 型压电陶瓷纤维复合材料由于随机间距而产生增加的杂散模式抑制。

1-3 型压电陶瓷纤维复合材料典型超声应用:
无损检测、无损检测
SONAR,单元件换能器
空气超声换能器
流量控制和测量

由于采用排列和填充的生产方法,1-3纤维复合材料的原料通常为长度达10厘米、横向尺寸为目标元件的块状材料。

A&F方法还允许将1-3型复合材料加工成各种形状和形式,此外还允许以原纤维块的期望共振频率切片元件。

Plano-Concave这包括用于卓越宽带超声接收器应用的精确凹或凸轮廓。

排列和填充生产方法可以很容易地进行批量扩展,也可以缩短交付周期,这是比常用的骰子和填充方法的主要优势。

Smart Material提供各种标准的环氧树脂和聚氨酯体系作为其无规纤维复合材料(通常称为填料)的填隙材料。不同的可用填充材料允许工作温度在95°C和135°C之间。

1-3 Random Fiber Composite product specifications and selections

共振频率80kHZ up to 8MHz

频率纤维直径(Pixel)填充系数直径 mm²
80kHz – 1MHz105µm, 250µm
800µm
35%, 65%
80%
max. 100 x 100
1MHz – 5MHz105µm, 250µm35%, 65%max. 100 x 100
5MHz – 8MHz105µm35%
Frequency Tolerances:
± 10% typical
± 5% on request
填充系数35%, 65%, 80%

填充系数纤维直径频率
35%105µm80kHz to 8MHz
65%250µm80kHz to 5MHz
80%800µm
PZT 材质PZT Navy Type II

PZT 材料介电常数频率
PZT Navy Type II, 5A185080kHz to 10MHz
声阻抗12 MRayl to 27 MRayl

典型填充系数Acoustic Impedance MRayl
35%12 MRayl
65%22 MRayl
80%27 MRayl
可选电极CuSn (Copper with Tin flash layer)
Au (Gold)

电极材料频率
CuSn80kHz to 1MHz
CuSn, Au1MHz to 8MHz
尺寸Max. 100mm by 100mm,
various round diameters

最大尺寸频率
100mm by 100mm80kHz to 5MHz
65mm by 65mm5MHz to 8MHz
机械公差:
< 6mm ± 0.1mm
< 30mm ± 0.2mm
> 30mm ± 0.3mm
可选直径 mm可选直径 inch可选直径 mm可选直径 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 ”
Coupling Coefficient kt0.61 to 0.68,
纤维直径-最大频率

纵横比规则适用

光纤直径最大频率
for best kt
105µm8MHz
250µm4MHz
800µm1MHz
操作温度Typical 95°C, 135°C on request
间质材料各种环氧树脂体系

 


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