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超聲波換能器的預(yù)應(yīng)力是不是越大越好呢？
閱讀：857 發(fā)布時(shí)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(dòng)時(shí)，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(guò)程中預(yù)應(yīng)力的大小對(duì)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(guò)大的預(yù)應(yīng)力會(huì)使得換能器的性能降低，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(huì)大幅度降低，高壓縮應(yīng)力可能會(huì)降低居里溫度。
- 過(guò)多的預(yù)緊力會(huì)導(dǎo)致明顯的去極化，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的阻抗和老化。
- 過(guò)大的預(yù)應(yīng)力會(huì)減少換能器的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)候還會(huì)引起換能器的陶瓷片晶裂。
- 換能器預(yù)應(yīng)力過(guò)大前期會(huì)表現(xiàn)出較小的阻抗，但是隨著時(shí)間推移換能器的性能變下降，同時(shí)伴隨高阻抗的產(chǎn)品。