一种用于制作高频宽带高灵敏度水声换能器的敏感元件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制作高频宽带高灵敏度水声换能器的敏感元件及其制备方法。该敏感元件包括至少两个敏感模块，各敏感模块自内向外依次套接，各敏感模块的厚度自内向外依次减小，各敏感模块之间设有柔性材料层；每个敏感模块包含带基底的压电小柱阵列，以及固定安装在压电小柱阵列的上表面的金属板，所述压电小柱阵列中压电小柱之间的缝隙内填充空气。利用该敏感元件，可进一步制作水声换能器。本发明专利技术将压电小柱中填充的聚合物更换为空气，可使换能材料获得高机电耦合系数和接收灵敏度，并通过多频叠加的方式展宽带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制作高频宽带高灵敏度水声换能器的敏感元件及其制备方法
本专利技术属于压电材料、水声换能器
，具体涉及一种用于制作高频宽带高灵敏度水声换能器的压电材料和空气组成的敏感元件及其制备方法。
技术介绍
目前水声换能器的研究主要集中在以下几个方面：(1)进一步降低工作频率(这主要是针对低频换能器)，增大发射声功率，以增加换能器发、收声波的传播距离。(2)拓展换能器的工作带宽。(3)提高换能器的灵敏度，即提高换能器的机电转换性能，也就是提高发射电压响应和接收灵敏度。提高发射电压响应可以增加换能器发射声波的能力，提高接收灵敏度可以提高对微弱信号(如静音潜艇)的探测能力。下面针对换能器带宽和灵敏度两个方面进行说明。目前，国内外拓展换能器带宽主要有两个途径：(1)复合材料；(2)多模耦合技术(包括帖覆匹配层)。压电复合材料由压电材料与聚合物复合而成，它主要通过添加聚合物相来提高材料的综合性能。典型的压电复合材料采用切割陶瓷-浇注聚合物方法制备，即将压电陶瓷切割成小柱阵列，在小柱阵列间加入柔性聚合物(如环氧树脂、橡胶等)制成复合材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制作高频宽带高灵敏度水声换能器的敏感元件，其特征在于，包括至少两个敏感模块，各敏感模块自内向外依次套接，各敏感模块的厚度自内向外依次减小，各敏感模块之间设有柔性材料层；每个敏感模块包含带基底的压电小柱阵列，以及固定安装在压电小柱阵列的上表面的金属板，所述压电小柱阵列中压电小柱之间的缝隙内填充空气。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制作高频宽带高灵敏度水声换能器的敏感元件，其特征在于，包括至少两个敏感模块，各敏感模块自内向外依次套接，各敏感模块的厚度自内向外依次减小，各敏感模块之间设有柔性材料层；每个敏感模块包含带基底的压电小柱阵列，以及固定安装在压电小柱阵列的上表面的金属板，所述压电小柱阵列中压电小柱之间的缝隙内填充空气。


2.根据权利要求1所述的敏感元件，其特征在于，所述柔性材料层为硅橡胶，通过硅橡胶将各敏感模块粘接在一起。


3.根据权利要求1所述的敏感元件，其特征在于，所述带基底的压电小柱阵列采用的压电材料为压电陶瓷或压电单晶。


4.根据权利要求1所述的敏感元件，其特征在于，所述敏感模块的外形为下列中的一种：正方形、长方形、圆形、方环、圆环。


5.根据权利要求1所述的敏感元件，其特征在于，所述基底的下表面镀有电极。


6.一种制备权利要求1所述用于制作高频宽带高灵敏度水声换能器的敏感元件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
沿着X方向切割已...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏伟，黄启国，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11