نمونه سازی کامپوزیت های پیزوسرامیک-پلیمر با روش ریخته گری محلولی جهت استفاده در ترانسدیوسرهای آکوستیک

با توجه به اینکه پیزوکامپوزیت های با الگوی اتصال ۳-۰ انعطاف پذیری خوبی داشته و در ترانسدیوسرهای زیرآبی کاربرد دارند، این تحقیق ضمن مطالعه روش های مختلف ارائه شده جهت ساخت مواد پیزوکامپوزیت که اغلب در مرحله توسعه و نوآوری قرار دارند؛ با بررسی ویژگی ها، مزایا و معایب هر روش، روش تلفیقی و کم هزینه ای جهت ساخت پیزوکامپوزیت های نوع ۳-۰ با قابلیت استفاده برای طیف وسیعی از مواد پلیمری ارائه کرده است. با استفاده از این روش پیزوکامپوزیت های PZT/EP و PZT/EP+TPU با درصدهای وزنی شامل ۳۰ تا ۷۰ درصد PZT ساخته شد. برای این کار ابتدا پودر PZT با رزین اپوکسی ترکیب و به منظور پراکنده سازی یکنواخت در زمینه پلیمر، از همزن مغناطیسی استفاده گردید. پس از افزودن هاردنر به محلول، جهت پراکنده سازی بهتر و جلوگیری از چسبندگی ذرات پیزوسرامیک به همدیگر در زمینه پلیمر، از همزن التراسونیک استفاده گردید. پس از افزایش ویسکوزیته محلول، مجدد از همزن مغناطیسی استفاده گردید. سپس محلول را درون قالب ریخته و در ظرف دسیکاتور متصل به پمپ خلا قرار داده تا فرایند حباب زدایی محلول انجام شود. پس از تکمیل فرایند پلیمریزاسیون، نمونه ها خشک شده و فرآیند پخت آن ها تکمیل گردید. پیزوکامپوزیت ها پس از پولیش کاری، با استفاده از لایه مسی الکترودگذاری شدند. در مرحله آخر، فرآیند قطبی سازی با استفاده از روش تخلیه کرونا انجام شد. نتایج آنالیزهای XRD، FT-IR و SEM بررسی گردید و پیزوکامپوزیت های ساخته شده را به جهت اطمینان از صحت مراحل ساخت، الکترود گذاری، قطبی سازی و همچنین عملکرد صحیح خاصیت پیزوالکتریک، به-صورت متناوب تحت تنش قرار داده و ولتاژ خروجی به وسیله اسیلوسکوپ مشاهده گردید.