超聲探頭制作的原理以及材料組成
凡能將任何其他形式能量轉(zhuǎn)換成超音頻振動形式能量的器件均可用來發(fā)射超聲波,具有可逆效應(yīng)時(shí)又可用來接收超聲波,這類元件稱為超聲波換能器。沈陽宇時(shí)專注于超聲換能器的研發(fā)生產(chǎn)十余年,種類多達(dá)1000多種,頻率范圍覆蓋1MHZ-15MHZ,晶片尺寸覆蓋5㎜-12㎜。特殊型號可定制。以換能器為主要元件裝成具有一定特性的超聲波發(fā)射,接收器件,常稱為探頭。超聲波探頭是組成超聲波檢測系統(tǒng)的最重要的組件之一。探頭的性能直接影響超聲檢測能力和效果。
當(dāng)前超聲檢測中采用的超聲波波換能器主要有壓電換能器、磁致伸縮換能器、電磁聲能換能器和激光超聲波換能器。其中最常用的是壓電換能器探頭,其關(guān)鍵部件是壓電晶片,是一個(gè)具有壓電特性的單晶或多晶體薄片,其作用是將電能轉(zhuǎn)換為聲能,并將聲能轉(zhuǎn)換電能。
具有壓電效應(yīng)的材料稱為壓電材料,壓電材料分為單晶材料和多晶材料,常用的單晶材料有石英(SiO?)、硫酸里(Li?SO4)、鈮酸鋰等。常用的多晶材料有鈦酸鋇、高鈦酸鉛(PZT)、鈦酸鉛等,多晶材料又稱壓電陶瓷。
壓電多晶體是各香同性的。為了使整個(gè)晶片具有壓電效應(yīng),必須對陶瓷多晶體進(jìn)行極化處理,即在一定溫度下以墻外電磁場施加在多晶體的倆端,使多晶體中的各晶胞的極化方向重新取向,從而獲得總體上的壓電效應(yīng)。