超聲波流量計探頭及換能器原理  一零八

4.第四類壓電材料--復合壓電材料及氧化鋅壓電薄膜

復合壓電材料是將強介電性陶瓷微粒分散混合于高分子材料中而構成的，其處理和使用與高分子壓電材料一樣，其壓電性能不僅依賴于陶瓷粒子，也和作為基體的高分子材料的種類有很大關系，特別是和PVDF及氟化亞乙烯基等介電率高的高分子的復合系，可用作強壓電性材料。這種壓電材料無需像其他高分子壓電體那樣作延伸處理，內部各向同性，隨基體高分子種類的變化，可獲得較大的彈性率變化范圍，特別是可以熱壓成型，實用上很方便。如PVDF和PZT系的復合材料，其壓電性能和介電性能很穩定，這類材料已達實用階段，在應用方面與壓電高分子聚合物材料很相似。

氧化鋅（ZnO）壓電薄膜（利用真空噴涂工藝制成）用于超高頻超聲波發生與接收換能器，可用于30-3000兆赫茲頻段且效果很好，它能用于物質特性的研究、超聲延遲線、聲光器件、通訊和信息處理以及超聲顯微鏡等，具有頻帶寬，電聲轉換效率好，與激勵電路容易匹配等。

除此以外，還有硫化鎘（CdS）、氮化鋁（AlN）等也是較好的壓電薄膜材料。

§6.1壓電振子的振動模式

壓電材料的機電轉換是通過某一尺寸和形狀的壓電振子在某種特定條件下產生振動來實現的。壓電振子的振動方式（振動模式）的種類很多，不過，通常可以將這些振動模式分為三大類，即：

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