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公开(公告)号：CN110277485B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN201910334179.7
申请日：2019-04-24
Applicant: 北京信息科技大学 , 中国电子科技集团公司第五十四研究所
IPC: H10N30/50 , H10N30/20 , H10N30/01 , H10N30/057 , H10N30/072 , B06B1/06
Abstract: 本发明涉及一种复合材料叠层弯曲振动元件及其制备方法。该复合材料叠层弯曲振动元件包含叠堆的厚度相同的至少两层压电复合材料。压电复合材料的叠层形式可以是双叠片、多叠片及带金属板的叠片形式等。压电复合材料为压电陶瓷复合材料或压电单晶复合材料。该制备方法包括：设计并制备相应尺寸的压电复合材料；将尺寸相同的压电复合材料按照电路并联方式进行粘接，制成复合材料叠片压电振子。粘接时，施加外力对复合材料进行挤压，以使其粘接紧密。本发明弥补了现有低频换能器振动位移较小的缺陷，最终能够实现换能器发射电压响应的提高。
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公开(公告)号：CN111885455A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010673446.6
申请日：2020-07-14
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明涉及一种高频球形多指向性复合材料换能器，包括压电复合材料球壳，所述压电复合材料球壳包含至少两个压电复合材料球壳阵元；所述压电复合材料球壳阵元包含压电小柱阵列，所述压电小柱阵列的压电小柱之间填充聚合物。其中压电复合材料球壳阵元可以为半球壳形状或正多面体球壳形状。本发明的高频球形多指向性复合材料换能器的工作频率达到280kHz，当工作于全向模式时，可以实现空间全向接收和发射声波，对水下环境全方位、综合性、实时的高分辨率立体观测；当换能器工作于定向模式时，可以向指定方向的发射和接收声波信号，能够减少水下不同方位传感器之间的干扰，提高信号传输的安全性。
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公开(公告)号：CN110277485A
公开(公告)日：2019-09-24
申请号：CN201910334179.7
申请日：2019-04-24
Applicant: 北京信息科技大学 , 中国电子科技集团公司第五十四研究所
IPC: H01L41/083 , H01L41/09 , H01L41/25 , H01L41/277 , H01L41/312 , B06B1/06
Abstract: 本发明涉及一种复合材料叠层弯曲振动元件及其制备方法。该复合材料叠层弯曲振动元件包含叠堆的厚度相同的至少两层压电复合材料。压电复合材料的叠层形式可以是双叠片、多叠片及带金属板的叠片形式等。压电复合材料为压电陶瓷复合材料或压电单晶复合材料。该制备方法包括：设计并制备相应尺寸的压电复合材料；将尺寸相同的压电复合材料按照电路并联方式进行粘接，制成复合材料叠片压电振子。粘接时，施加外力对复合材料进行挤压，以使其粘接紧密。本发明弥补了现有低频换能器振动位移较小的缺陷，最终能够实现换能器发射电压响应的提高。
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公开(公告)号：CN111885455B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202010673446.6
申请日：2020-07-14
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明涉及一种高频球形多指向性复合材料换能器，包括压电复合材料球壳，所述压电复合材料球壳包含至少两个压电复合材料球壳阵元；所述压电复合材料球壳阵元包含压电小柱阵列，所述压电小柱阵列的压电小柱之间填充聚合物。其中压电复合材料球壳阵元可以为半球壳形状或正多面体球壳形状。本发明的高频球形多指向性复合材料换能器的工作频率达到280kHz，当工作于全向模式时，可以实现空间全向接收和发射声波，对水下环境全方位、综合性、实时的高分辨率立体观测；当换能器工作于定向模式时，可以向指定方向的发射和接收声波信号，能够减少水下不同方位传感器之间的干扰，提高信号传输的安全性。
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公开(公告)号：CN108054275B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN201711317542.1
申请日：2017-12-12
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/083 , H01L41/33
Abstract: 本发明涉及一种非等厚匹配层压电振子及其制备方法。该非等厚匹配层压电振子包括压电材料以及覆在所述压电材料表面的非等厚匹配层。压电材料表面为平面或曲面，压电材料表面的不同位置处的匹配层厚度呈连续变化。非等厚匹配层的厚度优选为0.8λ/4～1.2λ/4。该制备方法包括：将压电材料置于非等厚灌注模具内；在非等厚灌注模具内灌注匹配层材料；灌注的匹配层材料固化成型并脱模，得到非等厚匹配层压电振子。本发明弥补了现有等厚度匹配层的换能器发射电压响应起伏较大的缺陷，能够实现换能器带宽的扩展及减小发射电压响应起伏。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107170882A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710322330.6
申请日：2017-05-09
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/18 , H01L41/187 , H01L41/193 , H01L41/37
Abstract: 本发明涉及一种基于改进聚合物相的1‑3型压电复合材料及其制备方法。该压电复合材料通过采用环氧树脂与硅橡胶等聚合物构成的夹心式结构来改进聚合物相材料，以减小其对压电柱振动的影响，继而提高复合材料整体的机电耦合系数。本发明用有限元分析工具仿真了这种新型压电复合材料的谐振频率、声速、机电耦合系数和特性阻抗随硅橡胶体积百分比的变化关系，根据仿真结果制备了压电复合材料，并对其性能进行了测试，结果表明实验与仿真基本吻合，复合材料的机电耦合系数比常规的1‑3型复合材料提高11％。本发明的改进聚合物相的1‑3型压电复合材料非常适用于制造具有高机电转换效率的压电复合材料换能器。
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公开(公告)号：CN110191405B
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN201910387548.9
申请日：2019-05-10
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明涉及一种双频大尺寸压电复合材料球形换能器及其制备方法。该双频大尺寸压电复合材料球形换能器包括压电复合材料球壳；所述压电复合材料球壳包括多个压电材料柱，以及填充于各压电材料柱之间的聚合物；所述压电复合材料球壳的外表面贴覆匹配层。该制备方法包括：正极面切割压电陶瓷片、填充柔性聚合物、反面对缝切割陶瓷基底、压模弯曲、灌注硬性聚合物、脱模、固定于定位工装、研磨或切割、被覆电极、拼接球壳。本发明能够制备出大尺寸(直径大于200mm)的球形换能器，该换能器既能在低频(10kHz以下)工作，又能在高频(100kHz以上)工作，能够有效弥补现行球形换能器无法工作于低频和高频的不足。
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公开(公告)号：CN108054275A
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201711317542.1
申请日：2017-12-12
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/083 , H01L41/33
Abstract: 本发明涉及一种非等厚匹配层压电振子及其制备方法。该非等厚匹配层压电振子包括压电材料以及覆在所述压电材料表面的非等厚匹配层。压电材料表面为平面或曲面，压电材料表面的不同位置处的匹配层厚度呈连续变化。非等厚匹配层的厚度优选为0.8λ/4～1.2λ/4。该制备方法包括：将压电材料置于非等厚灌注模具内；在非等厚灌注模具内灌注匹配层材料；灌注的匹配层材料固化成型并脱模，得到非等厚匹配层压电振子。本发明弥补了现有等厚度匹配层的换能器发射电压响应起伏较大的缺陷，能够实现换能器带宽的扩展及减小发射电压响应起伏。
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公开(公告)号：CN107170882B
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201710322330.6
申请日：2017-05-09
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/18 , H01L41/187 , H01L41/193 , H01L41/37
Abstract: 本发明涉及一种基于改进聚合物相的1‑3型压电复合材料及其制备方法。该压电复合材料通过采用环氧树脂与硅橡胶等聚合物构成的夹心式结构来改进聚合物相材料，以减小其对压电柱振动的影响，继而提高复合材料整体的机电耦合系数。本发明用有限元分析工具仿真了这种新型压电复合材料的谐振频率、声速、机电耦合系数和特性阻抗随硅橡胶体积百分比的变化关系，根据仿真结果制备了压电复合材料，并对其性能进行了测试，结果表明实验与仿真基本吻合，复合材料的机电耦合系数比常规的1‑3型复合材料提高11％。本发明的改进聚合物相的1‑3型压电复合材料非常适用于制造具有高机电转换效率的压电复合材料换能器。
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公开(公告)号：CN110191405A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910387548.9
申请日：2019-05-10
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明涉及一种双频大尺寸压电复合材料球形换能器及其制备方法。该双频大尺寸压电复合材料球形换能器包括压电复合材料球壳；所述压电复合材料球壳包括多个压电材料柱，以及填充于各压电材料柱之间的聚合物；所述压电复合材料球壳的外表面贴覆匹配层。该制备方法包括：正极面切割压电陶瓷片、填充柔性聚合物、反面对缝切割陶瓷基底、压模弯曲、灌注硬性聚合物、脱模、固定于定位工装、研磨或切割、被覆电极、拼接球壳。本发明能够制备出大尺寸(直径大于200mm)的球形换能器，该换能器既能在低频(10kHz以下)工作，又能在高频(100kHz以上)工作，能够有效弥补现行球形换能器无法工作于低频和高频的不足。
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