1-3-2型压电复合材料研究.pdf

摘要 卜3．2型压电复合材料由压电陶瓷基板和卜3型压电复合材科串联构成，兼 有卜3型压电复合材料的低密度、特性阻抗易与水和生物组织匹配、宽带和商 灵敏度等特性，又具有稳定的机械和温度特性以及制备工艺简单等特点．是用 于水声换能器的良好敏感材料。 本文探索了1．3．2型压电复合材料制备工艺。并基于串并联理论和等效参数 理论，推导了1．3．2型压电复合材料的等效性能参数的计算公式，并通过实验对 理论公式进行了验证。根据理论公式对1．3．2型压电复合材料的压电性能进行了 计算分析，理论上预测了卜3—2型压电复合材料比卜3型压电复合材料具有更 高的静水压压电常数磊。 利用有限元软件ANSYS对1．3．2型压电复合材料的模态、谐响应进行了分 析，确定了l一3—2型压电复合材料厚度振动和横向振动的频率以及振动形态，得 出了1．3-2型压电复合材料谐振频率与体积百分比的关系。 根据压电测量的有关国家标准．确定了1—3．2型压电复合材料的密度、介电 常数、压电常数和特性阻抗等参数的测量和计算方法。 通过实验研究了卜3—2型压电复合材料外形尺寸与样品谐振模态的关系， 确定了卜3—2型压电复合材料反对称拉姆波的产牛原因，提出避免其与厚度振 动模式间耦合的方法。 对卜3—2型压电复合材料的环境适应性进行了实验研究。结果表明，1．3．2 型压电复合材科具有良好的温度和机械稳定性。 最后．对进一步工作的方向进行了简要的讨论。 关键诃：卜3—2型笨电复合材料：串并联理硷；有限元分析：制各；等效性能 Ab甜fact ABSTRACT l·3-2 w!11ich of 1—3 piez∞l。c“ic coI珥，osh is∞mpc嘻edpiez∞lec砸cpIate锄d in蚰Ⅻ；nHeh嚣me ofl-3 piez∞Iec埘ccomposk a“锄也崞es lowacoustic widtlIand al∞IIast}lcstablc ilnpende眦e，b∞adlli曲$emmvhy，缸d n雠banical蛆d cbaracteri吼ics．Soitis forunder、vatcr temper咖rc good applicati眦 11Iisdi雠血tion nlc胁ricati蛐tecllIlicsofI-3-2 e印lorcd piezoelec砸c onNew王瑚m，sscries锄d compc．sjte，Based pa阳儿ellheory锄d毫he镧uiVal翱ttheoⅨ mis a t0ded嗽etheeffbctive of1-3—2 dis鬻mtion畔蹄nttlleory pamnleters als0be吼cllcckedthe dataof1—3—2 pie日呻lec仃iccomposi把，wbich by experiment l一3-2 calcmatedthis sampIcs．Pe临珊枷雌p啪n陀te培ofcompos沁h船beenby n w胁smllvolum触撕omhas theompfedict岫tl一3—2∞mposh