高频高机电耦合系数的无铅压电单晶复合材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高频高机电耦合系数的无铅压电单晶复合材料及制备方法，属于复合材料制备技术领域，其特征在于：由无铅压电材料和非压电相材料组成，无铅压电材料为上半部被均匀切割成网格状晶柱的四棱柱，非压电相材料填充在其网格的切割槽中。本发明专利技术克服现有复合材料中铅基压电材料在制备、使用、回收和废弃的过程中所带来的对环境与人体的危害，并提供了相应的制备方法以克服无铅压电单晶易碎易裂，切割小尺寸晶柱易倒塌的问题。切割小尺寸晶柱易倒塌的问题。切割小尺寸晶柱易倒塌的问题。

【技术实现步骤摘要】
高频高机电耦合系数的无铅压电单晶复合材料及制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料制备
，具体涉及一种高频高机电耦合系数的无铅压电单晶复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着人口老龄化的加重，心血管疾病患病人群逐步攀升，成为了人类健康第一杀手。此时更高分辨率的高频医学超声技术，如血管内超声成像技术(IVUS)，利用微小型高频超声探头，实时显示血管的截面图像，获取管壁的厚度、管腔大小和形状及截面积等信息，在血管病诊疗和冠心病诊疗领域发挥了重要作用，具有重大医学价值。
[0003]超声换能器(Ultrasonic transducer)是超声成像、检测、治疗系统的关键组成部件，压电材料是超声换能器内部的换能元件，压电材料的性能往往决定了整个超声成像系统的性能。
[0004]压电材料也从单相逐步发展到复合材料，能有效发挥压电材料优异的电学性能和高分子材料的柔性优点，具有极佳的压电各向异性、较低的声阻抗、较高的机电耦合系数和压电常数。然而现阶段超声换能器中常见的复合材料压电相以PZT和PMNT占主导，二者具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频高机电耦合系数的无铅压电单晶复合材料，其特征在于：由无铅压电材料(1)和非压电相材料(2)组成，无铅压电材料为上半部被均匀切割成网格状晶柱的四棱柱，非压电相材料填充在其网格的切割槽中。2.如权利要求1所述的一种高频高机电耦合系数的无铅压电单晶复合材料，其特征在于：所述无铅压电材料为钛酸铋钠
‑
钛酸铋，其通式为：Na
0.5
Bi
0.5
TiO3‑
BaTiO3，非压电相材料为与固化剂体积比成1:2
‑
1:3的环氧树脂。3.如权利要求1所述的一种高频高机电耦合系数的无铅压电单晶复合材料，其特征在于：所述无铅压电材料和非压电相材料组成的复合材料高度为40
‑
60微米，每个晶柱的边长为30
‑
40微米，切割槽的宽度为10
‑
15微米，无铅压电材料体积占复合材料的50％
‑
60％；非压电相材料体积占复合材料的40％
‑
50％。4.一种高频高机电耦合系数的无铅压电单晶复合材料的制备方法，其特征在于：采取如下步骤制备：步骤S1：用精密切割机在无铅压电材料上的顶面从上向下沿X方向平行切割多条切割槽，切割时确保下部不切透；步骤S2：在切割槽内填充非压电相材料；步骤S3：将其静置于烘箱6小时，固化成形；步骤S4：机械粗磨顶面溢出的非压电相至无铅压电材料晶条恰好露出；步骤S5：用精密切割机在无铅压电材料上的顶面从上向下沿Y方向平行切割多条切割槽，切割时确保下部不切透；步骤S6：在新形成的切割槽内在填充非压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祥永，周迅，岳晴雯，王飞飞，唐艳学，张巧珍，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：