超聲波在軍事、國防、醫(yī)療和日常生活等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。超聲波換能器是超聲波產(chǎn)生與接收的主要裝置。在設(shè)計(jì)與制作超聲波換能器時(shí),為了提高發(fā)射超聲波的效率,需要在聲發(fā)射材料與聲負(fù)載之間制作匹配層,以滿足聲學(xué)阻抗匹配的要求。以往制作匹配層的材料主要是以鎢粉（W）或氧化鋁（Al2O3）作為填料的復(fù)合材料。然而,以W為填料的匹配層成本較高,以Al2O3為填料的匹配層聲阻抗變化范圍較小。為了克服這兩種常用填料的缺點(diǎn),本文選用價(jià)格相對(duì)低廉的鉛粉（Pb）作為填料制備了聲阻抗梯度復(fù)合材料,以滿足梯度匹配層的要求,并且表征了Pb填充梯度復(fù)合材料的聲學(xué)特性。由于填料種類及其粒徑大小對(duì)離心力會(huì)產(chǎn)生影響,本文優(yōu)選了粒徑2μm的鎢粉及5μm的鉛粉作為填料,以環(huán)氧樹脂為基體,用離心方法制備了聲阻抗梯度復(fù)合材料。分析了粒徑和填料種類對(duì)離心后填料在基體中分布情況的影響。測(cè)量了不同離心參數(shù)下Pb填充梯度復(fù)合材料與W填充梯度復(fù)合材料的填料梯度分布。給出了Pb填充梯度復(fù)合材料的密度隨鉛粉體積分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系。測(cè)量了不同離心參數(shù)下制備的Pb復(fù)合材料的縱波聲學(xué)特性,給出了縱波聲速、聲阻抗隨填料體積比的變化規(guī)律。其中縱波聲速的變... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

在拉伸和壓縮狀態(tài)下壓電材料表面的電荷分布

如圖 1-2(b)所示，當(dāng)對(duì) M 與 N 施加壓力時(shí)，M 與 N 之壓力的方向或者說振動(dòng)方向與極化電場(chǎng)的方向平行，屬 1-2(c)所示為橫向振動(dòng)模式，當(dāng)對(duì) P 與 Q 板施加壓力時(shí)，也就是說壓力的方向或者說振動(dòng)方向與極化電場(chǎng)的方向效應(yīng)[11,12]。

壓電換能器結(jié)構(gòu)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于超聲脈沖反射回波法的聲速設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[J]. 祝昆,邱學(xué)云.  文山學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(03)
[2]超聲技術(shù)的基石——超聲換能器的原理及設(shè)計(jì)[J]. 林書玉.  物理. 2009(03)
[3]我國的聲化學(xué)應(yīng)盡快大力開展實(shí)用化工作[J]. 應(yīng)崇福.  應(yīng)用聲學(xué). 2005(05)
[4]具有阻抗匹配層的寬帶縱向振動(dòng)壓電換能器設(shè)計(jì)[J]. 陳航,張?jiān)拭?李志舜.  應(yīng)用聲學(xué). 2001(02)

碩士論文
[1]超聲波換能器聲阻抗梯度匹配層理論與方法的研究[D]. 朱棵.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]超聲換能器聲匹配層設(shè)計(jì)方法及其聲學(xué)特性研究[D]. 牛今丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3443509