1-3型壓電復(fù)合材料殼式聚焦換能器的研究.pdf

1、高強(qiáng)度聚焦超聲(High Intensity Focused Ultrasound, HIFU)技術(shù)已成功運(yùn)用于臨床腫瘤及非腫瘤疾病的治療，被喻為“當(dāng)今世界的科技前沿”。換能器為聚焦超聲設(shè)備的核心器件，其性能直接影響到治療效果。目前HIFU換能器采用的鋯鈦酸鉛(Pb-based lanthanum dopedzirconate titanates,PZT)壓電陶瓷殼式聚焦換能器，而壓電陶瓷換能器存在阻抗高、帶寬窄，能量轉(zhuǎn)換率低等問題，為

2、解決這些問題，本文采用了新型1-3壓電復(fù)合材料作為聚焦超聲換能器材料，設(shè)計(jì)并制作了一種開口半徑6cm,焦距12cm的新型1-3壓電復(fù)合材料殼式聚焦換能器。
　　在此項(xiàng)目中，所做的主要工作有：
　　1.采用切割-填充法制作1-3壓電復(fù)合材料，解決目前制備復(fù)合材料電極的難題，突破了1-3壓電復(fù)合材料電極化學(xué)鍍鎳工藝，解決了目前電極附著力差，設(shè)備等價(jià)格高的問題。
　　2.對(duì)新型材料的性能進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果和PZT材料進(jìn)行對(duì)比分

3、析，證實(shí)了1-3壓電復(fù)合材料的振動(dòng)模態(tài)純凈、壓電性能好、阻抗低、頻帶寬，可作為換能器的新型材料。
　　3.設(shè)計(jì)并制作了1-3型壓電球殼換能器。通過對(duì)1-3型換能器的頻率-阻抗特性，電聲轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行研究且和PZT壓電陶瓷殼式聚焦換能器進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)果表明1-3型壓電復(fù)合殼式聚焦換能器的阻抗較低，相對(duì)帶寬達(dá)61％，是PZT壓電陶瓷殼式聚焦換能器的3.39倍；較高的電聲轉(zhuǎn)換效率，η為54%，是PZT球殼換能器的1.68倍。