标签: 超声换能器

压电材料的退极化现象在工程应用中是非常重要的一个问题，比如常用的压电陶瓷材料，若在压电陶瓷上加上与原来的极化相反的强电场，则往往引起退极化。在交变电场和极化电场的反向的半周期内，交变电场也具有退极化效应，因而对于压电材料所施加交变电场应小于交流退极化场强。 高压居里温度退极化现象：当材料经受高于其居里温度点(Tc)的热处理后，铁电响应会消失。 某些压电材料在制作时就用一定的电场极化，（不是自极化），为了适应电场，所以在应用时必须从一端加交变电压，而不能从两端加(正负交替），如果加正负交替电压，短时间可以用，但时间长了极化就抵消了，也就是退极化了。 水声换能器和超声换能器退极化现象的微观分析： 从压电材料的电偶极矩分析； 从分子热运动的角度分析：tgδ损耗，频率高，损耗大，发热量多，温度升高，电场发生变化（极化衰退），尤其是在超声器件（工作频谱高）。 PZT压电薄膜的自极化特性： 在铁电材料中，很多铁电响应是通过对材料沿某一晶向施加一定的外场使材料极化产生的。当材料经受高于其居里温度点(Tc)的热处理后，这种铁电响应会消失。这种退极化显现，严重限制了材料的使用温度范围。 而自极化是由材料内部的微结构在材料内部形成电场，从而在材料制备过程中，在材料内部自发的形成沿某一方向的极化现象。这种自极化稳定性非常高。即使经历多次超过其居里温度点的受热处理后，其自极化效应仍能保持。因此是制作超声换能器、水声换能器等的理想材料之选。 北京波膜压电技术有限公司 copyright@Bomo

目前常见的医学超声换能器一般采用压电陶瓷制作，而传统压电陶瓷换能器存在抗冲击性能较差、较重、声阻抗与人体组织不匹配，用在低频时尺寸非常大等缺点；为了解决声阻抗匹配问题，使用时需要耦合剂来填充，从而减少能量损失，提高检测灵敏度，但在一些无法使用耦合剂的场合就显得无能为力了；此外传统压电陶瓷比较硬，无法与人体组织贴合，尤其是非平整的组织表面，或者人体内部器官异形部位；而柔性PZT压电薄膜制作的超声换能器很好的解决了这些问题。 基于柔性PZT压电薄膜材料高介电常数，低声波速度，高耦合系数，纵向及横向压电系数高，环境温度稳定性好等特点，制作的传感器小，轻，柔，薄，不增加被测对象载荷，非平整表面亦能贴合，耐高温、潮湿、腐蚀，抗太阳辐照，应用空间广阔！ PZT压电薄膜在医用超声领域的优势如下： 1） 超声传感器小巧，可以共形设计，小型化的超声器件除了在体外应用外，更适合体内高精探头应用！同时减少并发症的影响！ 2） PZT压电薄膜晶体取向可控，晶格一致性好，因此制作的超声器件灵敏度高，成像清晰，可以检测更加细微的组织病变； 3） PZT压电薄膜具有自极化特性，很小的电压就可以驱动，不像传统压电陶瓷需要高压对电场进行极化；因此PZT压电薄膜可以通过电压精确控制辐射剂量，实现在医用领域安全可控！在一些医用场合具有巨大优势！ 4） 无需耦合剂，与人体组织声匹配好，适合体表/体内应用，可以通过空气耦合，而不影响测试效果！ 5） 作为逆压电效应应用，可以精确控制振动能量，最大限度减少对组织的伤害！比如用于细小血管的钙化治疗，对血栓患者是一种颠覆性的应用！