在柔性,非平面,高频超声波器件中应用低温加工的0-3复合压电厚膜

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 压电复合材料 压电复合材料
• 声学设备 声学设备

背景情况:

• 低温压电材料对于温度敏感基板上的高频声学设备至关重要.
• 现有的材料往往面临着灵活性,尺寸,成本和复杂性的限制.
• 应用包括以导管为基础的超声波和声光传感器.

研究的目的:

• 研究低温0-3连接复合材料厚薄膜在柔性,非平面,高频超声波设备中的应用.
• 通过使用这些复合膜来演示一个灵活的高频超声波传感器和一个声光射频 (RF) 场传感器.
• 评估这些新型压电材料的性能和可行性.

主要方法:

• 柔性复合材料薄膜 (20-100μm厚) 的制造,使用丝网印刷,版印刷和浸层涂层.
• 对压电系数d33的测量.
• 在聚胺上制造和测试灵活的超声波传感器,用于导管应用.
• 开发和测试灵活的声光射频场传感器,通过对光纤布拉格格涂层.

主要成果:

• 压电d33系数测量在35-43 pC/N之间.
• 超声波传感器表现出宽带声学反应.
• 一个灵活的超声波传感器被包裹在3毫米导管周围的成功演示.
• 声光射频场传感器实现了在20-130 MHz范围内的传感.

结论:

• 低温0-3复合压电材料为灵活的高频超声波设备提供了巨大的潜力.
• 这些材料适合在温度敏感基板上使用,使小型化和成本降低成为可能.
• 展示的灵活传感器和传感器突出显示了未来先进应用的可行性.