压电复合材料用于透镜式聚焦换能器的研究

何敏¹，郝琦¹，王科鑫¹，曾德平¹，叶方伟²，李发琪¹，王智彪¹，何虹莹³

1. 重庆医科大学生物医学工程学院省部共建超声医学工程国家重点实验室培育基地—重庆市超声医学工程重点实验室超声医学工程重庆市重点实验室2. 超声医疗国家工程研究中心3. 四川大学材料科学与工程学院

摘 要：为了增加聚焦换能器的带宽,抑制其多模振动耦合现象,提高电声转换效率,实验采用1-3型压电复合材料代替压电陶瓷作为超声发射材料,设计并制作了一种新型的1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器。通过频率特性的对比研究,证明了1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器不仅能增加换能器的带宽,达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器带宽的3.13倍,而且能明显抑制径向振动,得到单一纯净的厚度振动模态。另外,1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器的电声转换效率达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器的1.88倍,为高效率聚焦超声换能器的实现提供了理论及实验基础。

关键词：1-3型压电复合材料;聚焦换能器;声透镜;电声转换;