基于弛豫铁电单晶PIN–PMN–PT /环氧树脂2–2复合材料的阵列换能器的设计与制造

为了提高Pb(In1 / 2Nb1 / 2)O3–Pb(Mg1 / 3Nb2 / 3)O3–PbTiO3(PIN–PMN–PT)单晶的适用性,并充分利用基于弛张铁电单晶的阵列换能器通过切块和填充法制备了单晶束中宽高比G为0.5的高频PIN-PMN-PT /环氧树脂2-2复合材料。 超声换能器的制造具有卓越的性能,其中超高厚度机电耦合系数(kt),超高有效机电耦合系数(keff),相对较高的压电常数(d33)和低声阻抗(Z)为86%,分别为88.4%,1200 pC / N和21 MRayls。 基于所制备的PIN–PMN–PT /环氧树脂2–2复合材料的更高的灵活性,已经设计,制造和表征了一个12元素阵列换能器,其中心频率为10 MHz。 高频阵列换能器实现了127.7%的超宽带宽(@ -6 dB)。 值得一提的是,数组中的所有12个元素都能很好地工作。 基于PIN-PMN-PT /环氧树脂复合材料的阵列换能器表现出出色的均匀性,这证明基于弛豫铁电单晶的2-2复合材料可用于开发高频应用领域中的高性能阵列换能器。