لاستكشاف إعداد وتطبيق 1-3 مركبات

ما هي المواد المركبة الكهروإجهادية؟

المواد المركبة الكهروضوئية هي فئة حاسمة من المواد مع تطبيقات مكثفة في مختلف المجالات ، بما في ذلك الاختبارات الصناعية غير المدمرة ، والتشخيص الطبي ، والهندسة الطبية الحيوية.

جوهر هذه المواد هو المكون الكهروإجهادي ، الذي يعرض خصائص تتعلق بمعاملات الاقتران الكهروميكانيكية ، والصفات الكهربائية ، ومقاومة الشيخوخة ، وعرض النطاق الترددي. تطورت هذه الخصائص باستمرار لتلبية متطلبات الأداء المتنوعة لمجالات التطبيق المختلفة.

ومع ذلك ، من الضروري ملاحظة أن مجالات التطبيق المختلفة لها متطلبات مختلفة. على سبيل المثال ، يستلزم الاختبار بالموجات فوق الصوتية الصناعية مواد كهروضوئية ذات حساسية عالية ونسب الإشارة إلى الضوضاء ، في حين أن أنظمة السونار تحت الماء تتطلب أداءً هيدروستاتيكياً قوياً ومقاومة للماء. وبالتالي ، كان الباحثون يعملون على تطوير مواد كهروضوئية لتلبية هذه المتطلبات المتنوعة.

ما هي 1-3 مادة مركبة كهروضوئية؟

1-3 المواد المركبة الكهروضوئية هي فئة من المواد المتقدمة المستخدمة في مختلف التطبيقات ، مثل الاختبارات الصناعية غير المدمرة ، والتشخيص الطبي ، والهندسة الطبية الحيوية. تم تصميم هذه المركبات لتعزيز أداء العناصر الكهروإجهادية من خلال الجمع بينها مع مواد غير كهروإجهادية في تكوين محدد.

1-3 نوع مادة كهروضوئية

يشير اسم '1-3 ' إلى نمط اتصال محدد داخل هذه المواد المركبة. في تكوين 1-3 ، تسود المرحلة الكهروإجهادية ، وتشكل عناصر منفصلة ممدودة مضمنة في مصفوفة غير كهروإجهادية. يسمح هذا الترتيب بتحسين التحكم في خصائص المركب ويمكّن خياطة خصائصه لتلبية المتطلبات المحددة للتطبيقات المختلفة.

1-3 يتم تفضيل المواد المركبة الكهروضوئية لمزاياه الفريدة من حيث الأداء والتصنيع. تتمثل الأهداف الأساسية في تطوير هذه المواد في تعزيز الحساسية ، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء ، وغيرها من الخصائص ذات الصلة لتلبية المطالب المحددة لمختلف التطبيقات.

أحدث مفهوم المركبات الكهروإجهادية 1-3 ثورة في مجال المواد الكهروإجهادية ، مما يوفر حلاً متعدد الاستخدامات وفعال لمجموعة واسعة من الصناعات. جعلتها خصائصها المصممة خصيصًا وتكويناتها المبتكرة مكونات أساسية في العديد من التقنيات المتطورة ، مما يحسن دقة وكفاءة الأجهزة المستخدمة في مجالات مثل الاختبار غير المدمر ، والتشخيصات الطبية ، وأنظمة السونار تحت الماء.

عملية التصنيع من 1-3 مواد مركبة كهروضوئية

1-3 يتم إنشاء مواد مركبة كهروضوئية من خلال عمليات التصنيع المختلفة التي تتيح الترتيب المتحكم فيه لأعمدة السيراميك الكهروضوئية داخل مصفوفة البوليمر. تشمل التقنيات الشائعة الاستخدام لإنتاج 1-3 المركبات الكهروضوئية:

طريقة صب القالب

هذه الطريقة هي نهج راسخ ومستخدم على نطاق واسع. أنه ينطوي على ترتيب أعمدة السيراميك وفقا للنمط المطلوب على القالب. ثم ، يتم سكب البوليمر ، مثل راتنج الايبوكسي ، في القالب في بيئة فراغ لضمان التشريب المناسب.

يتم تشغيل المركب لاحقًا في درجات حرارة عالية ، ويتم قطع المادة أو الأرض إلى السمك المطلوب. تتم إضافة الأقطاب الكهربائية ، والمركب مستقطب لإنشاء المادة المركب 1-3 كهروضوئية. يمكن أن يكون ترتيب أعمدة السيراميك منتظمًا أو غير منتظم ، مما يوفر المرونة في التصميم. ومع ذلك ، فإن هشاشة السيراميك يمكن أن تؤدي إلى انخفاض معدلات العائد.

1-3 نوع المواد المستطيل المركب

طريقة قطع وملء

هذه الطريقة بسيطة نسبيًا وتتضمن قطع السيراميك الكهروضوئية قبل الاستقطاب إلى أعمدة موحدة الحجم. ثم يتم ترتيب هذه الأعمدة في قالب ومدمج في راتنج الايبوكسي.

يتم تطبيق فراغ ، ويتم علاج المركب. المناطق غير المملوءة هي أرضية لإنشاء المنتج النهائي. يمكن أن تكون أعمدة السيراميك في هذه الطريقة على ما يرام مثل 75 - 100μm ، مما يسمح بالتحكم الدقيق في حجمها. ومع ذلك ، يمكن أن تكون هذه التقنية أكثر تكلفة بسبب نفايات المواد.

هاتان الطريقتان هما النهج الأساسية المستخدمة في إنتاج المواد المركبة 1-3 كهروضوئية. أنها توفر توازنا بين مرونة التصميم والسيطرة على ترتيب الأعمدة السيرامية الكهروإجهادية. قد يعتمد اختيار طريقة التصنيع على عوامل مثل التطبيق المحدد ، وخصائص المواد المطلوبة ، واعتبارات التكلفة.

تطبيقات 1-3 مواد مركبة كهروضوئية

وجدت المواد المركبة الكهروضوئية 1-3 تطبيقات مهمة في مختلف المجالات بسبب خصائصها الفريدة وخيارات التصميم متعددة الاستخدامات. فيما يلي بعض مجالات التطبيق الرئيسية لمركبات 1-3 كهروضوئية:

السونار والمواد الصوتية تحت الماء: 1-3 تستخدم المواد المركبة الكهروضوئية على نطاق واسع في تطوير محولات الطاقة تحت الماء وأنظمة السونار. إن قدرتهم على توفير نسبة عالية من الإشارة إلى الضوضاء ، والأداء الهيدروستاتيكي القوي ، ومطابقة المعاوقة مع الماء يجعلها مثالية للتطبيقات الصوتية تحت الماء.

محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية: في الاختبارات الصناعية غير المدمرة والتشخيصات الطبية ، يتم استخدام 1-3 مواد مركبة كهروضوئية في محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية. تسهم مرونة التصميم وتحسينات الأداء ، مثل الحساسية العالية وعرض النطاق الترددي الواسع ، في تحسين التصوير وجودة الإشارة.

محول الصوت بالموجات فوق الصوتية

التصوير بالموجات فوق الصوتية الطبية الحيوية: هذه المواد لها دور واعد في الهندسة الطبية الحيوية ، وخاصة في تطوير محولات الموجات فوق الصوتية للتشخيصات الطبية. إن استخدام المواد المركبة الكهروضوئية 1-3 في محولات الطاقة المركزة يحسن عرض النطاق الترددي ، وكفاءة التحويل الكهروميكانيكية ، ويقلل من المقاومة ، مما يعزز أداء الأجهزة الطبية للموجات فوق الصوتية عالية الكثافة (HIFU).

باختصار ، اكتسبت 1-3 مواد مركبة كهروإجهادية بروزها في مختلف المجالات ، بما في ذلك الصوتيات تحت الماء ، والاختبارات بالموجات فوق الصوتية ، والتصوير الطبي الحيوي ، والتطبيقات ذات درجة الحرارة العالية. إن مزيجهم الفريد من مرونة التصميم وخصائص الأداء المحسّنة يجعلها مادة قيمة لتحسين قدرات محولات الطاقة وأنظمة التصوير في المجالات المتنوعة.