超聲波換能器的預(yù)應(yīng)力是不是越大越好呢?
閱讀:805 發(fā)布時間:2020-6-12
由于壓電陶瓷的張力較弱,因此當(dāng)換能器超聲振動時,必須施加靜態(tài)壓縮預(yù)應(yīng)力以防止壓電陶瓷承受拉應(yīng)力。另外,預(yù)應(yīng)力確保壓電陶瓷界面形成良好的接觸,從而使聲波以小的損耗良好地傳輸。壓縮預(yù)應(yīng)力必須足以防止壓電陶瓷遭受超聲拉伸應(yīng)力和防止橫向壓電陶瓷滑移,在超聲波換能器制作過程中預(yù)應(yīng)力的大小對品質(zhì)起決定性的作用。
那換能器的預(yù)應(yīng)力是不是越大越好呢?
過大的預(yù)應(yīng)力會使得換能器的性能降低,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
- 壓電陶瓷的性能在壓縮偏壓作用下發(fā)生了變化。特別是,材料有效工作的安全溫度可能會大幅度降低,高壓縮應(yīng)力可能會降低居里溫度。
- 過多的預(yù)緊力會導(dǎo)致明顯的去極化,同時還會產(chǎn)生不穩(wěn)定的阻抗和老化。
- 過大的預(yù)應(yīng)力會減少換能器的使用壽命,嚴重時候還會引起換能器的陶瓷片晶裂。
- 換能器預(yù)應(yīng)力過大前期會表現(xiàn)出較小的阻抗,但是隨著時間推移換能器的性能變下降,同時伴隨高阻抗的產(chǎn)品。