具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器、制备方法及测试方法技术

本发明专利技术属于超声技术领域，具体涉及具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器、制备方法及测试方法。该制备方法包括：在光声换能器载体上涂覆聚二甲基硅氧烷与碳材料形成的混合液，并将涂覆有混合液的光声换能器载体加热固化，得到初始光声换能器；将初始光声换能器浸润在偶联剂溶液中，并将经过偶联剂浸润处理后的初始光声换能器的表面涂覆匹配液，得到具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器；匹配液为环氧树脂与金属或金属氧化物的混合物。利用本发明专利技术所述方法制备得到的光声换能器有三个由低到高的声阻抗梯度的匹配层，该匹配层能够有效提高光声材料到金属材料的声透过率，提高光声换能器的超声传播范围，扩展光声换能器的应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超声，具体涉及具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器、制备方法及测试方法。

技术介绍

1、光声换能器是无损检测的理想解决方案，但受限于其激励的超声信号强度，因此难以在无损检测中得到有效推广。现有技术中提高超声信号强度的方法主要有两种：从材料角度出发提高光-热-声转换效率，从结构角度出发提高超声到待测件的透过率。目前材料以碳材料(石墨、石墨烯、碳纳米管和烛灰等)为主，经长期研究，对效率提升已愈发困难，从结构角度出发，学界普遍以光束整形和陷光微结构为主，主要是在换能器和待测件之间施加一种匹配层，通过提高声透过率来提高超声信号强度，而现有的光声换能器无声阻抗匹配层导致光声材料到金属材料的声透过率较低，另外现有的声阻抗匹配层为大声阻抗匹配小声阻抗，不适用于光声换能器的应用场景。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有技术中的声阻抗匹配层导致光声材料到金属材料的声透过率较低，不适用于光声换能器的缺陷，从而提出了具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器、制备方法及测试方法。该制备方法将聚二甲基硅氧烷与碳材料形成的混本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器的制备方法，其特征在于，环氧树脂与金属或金属氧化物的质量比为100：2.5～12.5。

3.根据权利要求1所述的具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器的制备方法，其特征在于，所述梯度声阻抗匹配层包括：聚二甲基硅氧烷层、聚二甲基硅氧烷与环氧树脂层、环氧树脂与金属或金属氧化物层，且所述聚二甲基硅氧烷层附着在所述光声换能器载体的一侧表面上，所述聚二甲基硅氧烷与环氧树脂层贴附在聚二甲基硅氧烷层和环氧树脂与金属或金属氧化物层之间，所述聚...

【技术特征摘要】

1.一种具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器的制备方法，其特征在于，环氧树脂与金属或金属氧化物的质量比为100：2.5～12.5。

3.根据权利要求1所述的具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器的制备方法，其特征在于，所述梯度声阻抗匹配层包括：聚二甲基硅氧烷层、聚二甲基硅氧烷与环氧树脂层、环氧树脂与金属或金属氧化物层，且所述聚二甲基硅氧烷层附着在所述光声换能器载体的一侧表面上，所述聚二甲基硅氧烷与环氧树脂层贴附在聚二甲基硅氧烷层和环氧树脂与金属或金属氧化物层之间，所述聚二甲基硅氧烷层、聚二甲基硅氧烷与环氧树脂层、环氧树脂与金属或金属氧化物层的声阻抗率依次递增。

4.根据权利要求1所述的具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器的制备方法，其特征在于，所述梯度声阻抗匹配层的厚度为检测时经过所述梯度声阻抗匹配层内超声波波长的四分之一，所述超声波波长为0.0075～7.5mm。

5.根据权利要求1所述的具有梯度声阻抗匹配层的光声换能器的制备方法，其特征在于，所述初始光声换能器的厚度为10～500μm，所述初始光声换能器的声阻抗率为0.8～1.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政颖，吴玉梁，傅雪蕾，李家普，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：