Türk diliGörüntüleme sayısı:60 Yazar:Bu siteyi düzenle Gönderildi: 2023-11-14 Kaynak:Bu site
Piezoelektrik kompozit malzemeler, endüstriyel tahribatsız test, tıbbi teşhis ve biyomedikal mühendisliği dahil olmak üzere çeşitli alanlarda kapsamlı uygulamalara sahip önemli bir malzeme sınıfıdır.
Bu malzemelerin çekirdeği, elektromekanik bağlantı katsayıları, elektriksel nitelikler, yaşlanma direnci ve bant genişliği ile ilgili özellikler sergileyen piezoelektrik bileşendir. Bu mülkler, farklı uygulama alanlarının çeşitli performans taleplerini karşılamak için sürekli olarak gelişmiştir.
Bununla birlikte, farklı uygulama alanlarının değişen gereksinimlere sahip olduğunu belirtmek gerekir. Örneğin, endüstriyel ultrasonik testler, yüksek hassasiyet ve sinyal-gürültü oranlarına sahip piezoelektrik malzemeleri gerektirirken, sualtı sonar sistemleri güçlü hidrostatik performans ve su ile empedans eşleştirme gerektirir. Sonuç olarak, araştırmacılar bu farklı gereksinimlere hitap etmek için piezoelektrik malzemelerin geliştirilmesi üzerinde çalışmaktadır.
1-3 piezoelektrik kompozit malzemeler, endüstriyel tahribatsız test, tıbbi teşhis ve biyomedikal mühendisliği gibi çeşitli uygulamalarda kullanılan gelişmiş malzemeler sınıfıdır. Bu kompozitler, piezoelektrik elemanların performansını belirli bir konfigürasyonda piezoelektrik olmayan malzemelerle birleştirerek arttırmak için tasarlanmıştır.
1-3 tip piezoelektrik kompozit malzeme
'1-3 ' adı, bu kompozit malzemeler içindeki belirli bir bağlantı modelini ifade eder. 1-3 bir konfigürasyonda, piezoelektrik faz baskındır, piezoelektrik olmayan bir matris içine gömülü ayrı, uzun elemanlar oluşturur. Bu düzenleme, kompozit özellikleri üzerinde gelişmiş kontrol sağlar ve özelliklerinin uyarlanmasının farklı uygulamaların özel gereksinimlerini karşılamasını sağlar.
1-3 piezoelektrik kompozit malzemeler, performans ve imalat açısından benzersiz avantajları için tercih edilir. Bu materyallerin geliştirilmesinde birincil hedefler, çeşitli uygulamaların belirli taleplerini karşılamak için hassasiyeti, sinyal-gürültü oranını ve diğer ilgili özellikleri artırmaktır.
1-3 piezoelektrik kompozit kavramı, piezoelektrik malzemeler alanında devrim yarattı ve çok çeşitli endüstriler için çok yönlü ve etkili bir çözüm sundu. Özel özellikleri ve yenilikçi konfigürasyonları, birçok son teknolojide temel bileşenler haline getirerek, tahribatsız test, tıbbi teşhis ve sualtı sonar sistemleri gibi alanlarda kullanılan cihazların doğruluğunu ve verimliliğini artırmıştır.
1-3 piezoelektrik kompozit malzemeler, bir polimer matris içinde piezoelektrik seramik sütunların kontrollü düzenlenmesine izin veren çeşitli üretim işlemleri ile oluşturulur. 1-3 piezoelektrik kompozit üretmek için yaygın olarak kullanılan teknikler şunları içerir:
Kalıp döküm yöntemi
Bu yöntem köklü ve yaygın olarak kullanılan bir yaklaşımdır. Seramik sütunların bir kalıp üzerindeki istenen desene göre düzenlenmesini içerir. Daha sonra, uygun emprenye olmasını sağlamak için bir vakum ortamında kalıbın içine epoksi reçine gibi bir polimer dökülür.
Kompozit daha sonra yüksek sıcaklıklarda tedavi edilir ve malzeme istenen kalınlığa kesilir veya öğütülür. Elektrotlar eklenir ve son 1-3 piezoelektrik kompozit malzemeyi oluşturmak için kompozit polarize edilir. Seramik sütunların düzenlenmesi düzenli veya düzensiz olabilir, bu da tasarımda esneklik sağlar. Bununla birlikte, seramiklerin kırılganlığı düşük verim oranlarına yol açabilir.
1-3 Tip Dikdörtgen Kompozit Malzeme
Kesme ve doldurma yöntemi
Bu yöntem nispeten basittir ve önceden polarize piezoelektrik seramikleri eşit büyüklükteki sütunlara kesmeyi içerir. Bu sütunlar daha sonra bir kalıpta düzenlenir ve epoksi reçinesine gömülür.
Vakum uygulanır ve kompozit kürlenir. Doldurulmamış alanlar nihai ürünü oluşturmak için topraklanmıştır. Bu yöntemdeki seramik sütunlar 75 - 100μm kadar iyi olabilir ve boyutları üzerinde hassas kontrol sağlar. Bununla birlikte, bu teknik malzeme atıkları nedeniyle daha pahalı olabilir.
Bu iki yöntem, 1-3 piezoelektrik kompozit malzemelerin üretiminde kullanılan birincil yaklaşımlardır. Tasarım esnekliği ile piezoelektrik seramik sütunların düzenlenmesi üzerinde kontrol arasında bir denge sunarlar. Üretim yönteminin seçimi, spesifik uygulama, gerekli malzeme özellikleri ve maliyet hususları gibi faktörlere bağlı olabilir.
1-3 piezoelektrik kompozit malzemeler, benzersiz özellikleri ve çok yönlü tasarım seçenekleri nedeniyle çeşitli alanlarda önemli uygulamalar bulmuştur. İşte 1-3 piezoelektrik kompozit için bazı temel uygulama alanları:
Sonar ve sualtı akustiği: 1-3 piezoelektrik kompozit malzemeler sualtı dönüştürücüler ve sonar sistemlerinin geliştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek sinyal-gürültü oranı, güçlü hidrostatik performans ve su ile eşleşen empedans sağlama yetenekleri onları sualtı akustik uygulamalar için ideal hale getirir.
Ultrasonik dönüştürücüler: Endüstriyel tahribatsız test ve tıbbi teşhislerde, ultrasonik transdüserlerde 1-3 piezoelektrik kompozit malzemeler kullanılır. Yüksek hassasiyet ve geniş bant genişliği gibi tasarım esneklikleri ve performans geliştirmeleri, görüntülenme ve sinyal kalitesine katkıda bulunur.
Biyomedikal Ultrason Görüntüleme: Bu materyaller, özellikle tıbbi teşhis için ultrason dönüştürücülerin geliştirilmesinde biyomedikal mühendisliğinde umut verici bir role sahiptir. Odaklanmış transdüserlerde 1-3 piezoelektrik kompozit malzemenin kullanılması bant genişliğini, elektromekanik dönüşüm verimliliğini artırır ve empedansı azaltır, yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason (HIFU) tıbbi cihazlarının performansını artırır.
Özetle, sualtı akustiği, ultrasonik test, biyomedikal görüntüleme ve yüksek sıcaklık uygulamaları dahil olmak üzere çeşitli alanlarda 1-3 piezoelektrik kompozit malzemeler ön plana çıkmıştır. Tasarım esnekliği ve gelişmiş performans özelliklerinin benzersiz kombinasyonu, onları farklı alanlarda dönüştürücü ve görüntüleme sistemlerinin yeteneklerini geliştirmek için değerli bir malzeme haline getirir.
