具有复杂结构的3D打印高性能压电陶,用于超声波阵列传感器
Kun Zheng1, Yi Quan2, Weigang Ma3
1State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering, School of Instrument Science and Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 10, 2025
概括
高性能3D打印压电陶实现了创纪录的压电系数 (d33) 1285 pC N-1. 这一突破使先进的超声波传感器具有增强的成像能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 压电陶材料 - - 压电陶
背景情况:
- 3D打印在制造压电陶方面具有优势,但在微观结构,密度和电气性能方面存在局限性.
- 现有的方法难以处理复杂的几何形状,并且在实际设备应用中实现高性能.
研究的目的:
- 为具有复杂几何形状的高性能压电陶开发3D打印方法.
- 用这种方法演示使用这种方法制造先进的设备,特别是超声波传感器.
主要方法:
- 使用数字光处理 (DLP) 技术进行3D打印.
- 制造的-合--酸-酸 (Sm-PMN-PT) 压电陶.
- 设计和制造了一种超声波传感器环状阵列.
主要成果:
- 获得了1285 pC N-1的压电系数 (d33),这是3D打印压电陶中报告的最高值.
- 制造了一种具有60%带宽,952mV峰值到峰值电压和改进成像分辨率的超声波传感器.
- 展示了3D打印超声波传感器性能的新基准.
结论:
- 3D打印,特别是DLP,可以生产具有复杂结构的高性能压电陶.
- 开发的方法可以创建像超声波传感器这样的先进设备,克服传统制造的局限性.
- 这项工作突显了3D打印压电陶在苛刻的设备应用中的巨大潜力.
更多相关视频
10:39Fabrication and Characterization of Thickness Mode Piezoelectric Devices for Atomization and Acoustofluidics
Published on: August 5, 2020
7.4K
07:44Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy
Published on: April 27, 2016
10.0K