一种超声换能器背衬及其制备和声衰减系数调控方法

    公开(公告)号:CN114798400B

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202210459775.X

    申请日:2022-04-24

    Abstract: 本发明公开了一种超声换能器背衬及其制备和声衰减系数调控方法。该超声换能器背衬通过氮化铝、钨粉、云母粉和环氧树脂混合后并固化得到。通过调整云母粉在混合物中的质量分数,改变超声换能器背衬的声阻抗系数。本发明通过在超声换能器背衬中引入云母粉,并通过改变云母粉在背衬中的质量分数,获得不同声衰减系数的超声换能器背衬;超声换能器背衬的调控范围达到了1.03dB/mm~13.74dB/mm,能够为不同的使用场景提供最适合的超声换能器背衬。此外,本发明提供的背衬材料中云母粉的质量分数达到5.1%时,超声换能器背衬的声衰减系数达到了13.74dB/mm,明显高于现有背衬材料的声衰减系数。

    一种基于背衬参数仿真的换能器优化方法

    公开(公告)号:CN115935617A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211459020.6

    申请日:2022-11-17

    Abstract: 本发明公开了一种基于背衬参数仿真的换能器优化方法;该方法如下:一、构建用于换能器仿真的几何模型;二、设定背衬和复合匹配层的密度、杨氏模量和泊松比。三、对几何模型进行物理场的选定,确定物理场边界所涉及的多物理场;四、使用脉冲电压对压电元件进行激励。五、仿真得到换能器的终端电压数据。六、进行换能器的灵敏度和带宽计算。七、调整背衬的材料类型和厚度,并重新执行步骤一至六;优选出最终的背衬的材料类型和厚度。八、使用步骤七得到的背衬材料类型和厚度,构建换能器。本发明通过构建几何模型进行仿真的方式,优选换能器的衬底厚度和材质,从而获得满足设计要求的换能器,能够显著降低换能器的研发时间成本和材料成本。

    一种超声换能器匹配层及其制作方法、换能器

    公开(公告)号:CN114487108A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210061035.0

    申请日:2022-01-19

    Abstract: 本发明公开了一种超声换能器匹配层,按质量组分包括环氧树脂80份、固化剂28份和氮化铝0‑80份。采用上述技术方案,工艺简单,技术合理,原料成本低廉,当压电复合材料的声阻抗高达16MRayls时,超声波透射系数大幅度提升,可提升至0.51,进而使得超声波透射效率明显提高,可有效提升超声换能器的灵敏度,并且制得的匹配层样品密度均匀分布,透射稳定性好,从而打破超声换能器发展的瓶颈,能够开拓超声换能器的应用领域,对于超声换能器后期的发展至关重要,对于超声换能器后期的发展的意义也非常重大。

    一种超声换能器中有源元件的声阻抗调整制备方法

    公开(公告)号:CN115835107A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211524187.6

    申请日:2022-11-30

    Abstract: 本发明公开了一种超声换能器中有源元件的声阻抗调整制备方法。该方法如下:一、将压电陶瓷块粘贴到蓝膜上。二、使用切槽设备在压电陶瓷块的侧面上切割出依次等间距排列的横向沟槽和依次等间距排列的纵向沟槽,形成用于填充聚合物基体的网格状沟槽。三、将液态聚合物材料与固化剂混合后填充到压电陶瓷块上的网格状沟槽中。四、液态聚合物材料固化后,去除压电陶瓷基板。本发明将柱状的压电陶瓷单元以阵列结构排布在聚合物基体中,有效降低了有源元件的声阻抗,以便于能够找到相应的匹配层材料。同时,能够通过调节压电陶瓷单元的宽度和间距,实现对有源元件声阻抗系数的调节。此外,聚合物基体的引入提高了有源元件的柔韧性。

    一种超声换能器背衬及其制备和声衰减系数调控方法

    公开(公告)号:CN114798400A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210459775.X

    申请日:2022-04-24

    Abstract: 本发明公开了一种超声换能器背衬及其制备和声衰减系数调控方法。该超声换能器背衬通过氮化铝、钨粉、云母粉和环氧树脂混合后并固化得到。通过调整云母粉在混合物中的质量分数,改变超声换能器背衬的声阻抗系数。本发明通过在超声换能器背衬中引入云母粉,并通过改变云母粉在背衬中的质量分数,获得不同声衰减系数的超声换能器背衬;超声换能器背衬的调控范围达到了1.03dB/mm~13.74dB/mm,能够为不同的使用场景提供最适合的超声换能器背衬。此外,本发明提供的背衬材料中云母粉的质量分数达到5.1%时,超声换能器背衬的声衰减系数达到了13.74dB/mm,明显高于现有背衬材料的声衰减系数。

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