压电陶瓷复合材料

基于复合材料组件的灵活定制设计

  • 尺寸种类齐全
  • 高机电耦合
  • 低声阻抗
  • 极小径向行程
  • 机械灵活性
  • 可选: 工业级组件的生产

压电陶瓷复合材料由压电陶瓷和填充聚合物的组合构成,融合了两种材料的优势。 作为固体陶瓷零部件的强大替代品,此类材料具有众多优势 - 尤其体现在其高设计自由度和灵活性上。 聚合物成分可以出色地适应具有不同声阻抗的周围介质。 这开辟了广泛的应用范围:例如医疗技术中的HIFU应用或诊断成像,以及工业中的流量测量或无损检测。 复合材料还带来改进的超声灵敏度和更高的分辨率。

规格

PI Ceramic 的压电复合材料采用刚性 1-3 结构,并通过 Dice & Fill工艺制造。 尺寸和材料可根据定制化的的>>压电陶瓷零部件进行选择,也可在技术评估后以复合材料实现。 可行性评估基于提交的要求或尺寸。

 

 

 

P      极化方向

边长x,y [mm]< 80
厚度TH [mm]> 0.1 - 16
间隙尺寸b [mm]> 80
单元尺寸a [µm]> 200
节距[µm]> 200(从一个单元中心到下一个单元中心的距离)
填充体积[%]30 - 80(陶瓷在总复合材料中的体积占比)
频率[MHz]0.08 - 8
电极薄层(Ag、Au、CuNi、Ni)
填充材料

环氧树脂、聚氨酯

端子连接可采用多种接触方法,例如焊接导线和柔性印刷电路板。
材料

我们提供多种铁电软质和硬质PTZ材料以及无铅替代材料。
材料概述参见>> 此处
数据表可从>> 此处下载。

增强功能

除了通过组装和互连技术进行改进外,还可开发定制解决方案,包括:

与固体陶瓷的比较与固体陶瓷相比,通过陶瓷和聚合物的组合,复合材料提供更高的机电耦合和更宽的带宽。 此外,它们可以更容易地适应具有不同声阻抗的介质。 我们的>>压电计算器可用于规格计算。 固体陶瓷的比较数据可在>>此处找到。
除了板状、圆盘或半球等经典几何形状外,复合结构还可以实现更复杂的形状。
应用压电陶瓷复合材料可以在广泛的应用中替代固体陶瓷。 可能的应用示例详见>>此处

属性比较: 固体陶瓷与复合材料

压电零部件(如圆盘)中压电材料和聚合物的组合产生更高的轴向位移(d33效应),同时径向位移最小。

与压电固体陶瓷片相比,复合材料表现出声阻抗的降低,从而改善了与水或有机组织的耦合。

电容由本体的有效总面积、材料的介电常数和厚度决定。

谐振频率(厚度)f [kHz] 厚度 TH (mm) 针脚尺寸 PIN (mm) 压电陶瓷占体积的比例(%) 谐振阻抗 I (Ω) 电容 C* (nF) 介质损耗因子 tan δ (x10-3) 耦合因子 keff (%)
400 4.0 1.0 x 1.0 83 < 30 1.6 < 20 > 55
600 2.6 0.5 x 0.5 69 < 15 2.1 < 20 > 60
1500 1.1 0.4 x 0.4 69 < 5 5.0 < 20 > 55
2000 0.7 0.3 x 0.3 64 < 3 6.5 < 20 > 55

*1000 kHz

 

由压电陶瓷材料PIC255制成的外径为25mm的1-3环氧树脂复合盘的规格示例

压电陶瓷复合材料的应用领域

支持医疗技术应用,例如:

支持工业应用,例如:

下载

数据表

材质说明

版本/日期
2025-08
pdf - 1 MB
版本/日期
2025-08
pdf - 650 KB
手册

Lead-Free Piezoceramic Materials

pdf - 880 KB
English
文件

用户使用手册A000T0047

压电元件的处理和电接触

版本/日期
2019-02-12
pdf - 718 KB
版本/日期
2019-02-12
pdf - 725 KB