بررسی تاثیر استفاده از پلیمر چند لایه بر پارامترهای عملکردی پیزوکامپوزیت ۳-۱

با توجه به پارامترهای عملکردی خوب پیزوکامپوزیت های ۳-۱، این مواد کاربرد فراوانی در صنایع مختلف بخصوص برای مبدل های فرکانس بالا در زمینه های تصویربرداری پزشکی و بیومیکروسکوپی اولتراسوند دارند. لذا دانشمندان تلاشهای زیادی برای بهبود هرچه بیشتر پارامترهای عملکردی آن دارند. در این پژوهش نیز تاثیر استفاده از پلیمر چند لایه به عنوان فاز غیر فعال بر پارامترهای عملکردی مواد پیزوکامپوزیت ۳-۱ مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش پس از مدل سازی نظری این پیزوکاپوزیت، برای پیزوسرامیک های مختلف نمودار تغییرات پارامترهای عملکردی برحسب تغییرات درصد حجمی پیزو سرامیک استخراج و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نشان داده شد که استفاده از پلیمر چند لایه می تواند با افزایش مقدار ضریب جفت شدگی الکترومکانیکی در مد ضخامتی و کاهش سرعت طولی و امپدانس مشخصه، باعث بهبود عملکرد این پیزوکامپوزیت ها شود. تاثیر استفاده از پلیمر چند لایه در درصدهای حجمی بالا و پایین پیزوسرامیک بسیار قابل توجه و چشمگیر می باشد. همچنین مشاهده شد که افزایش درصد حجمی پلیمر با مدول یانگ پایین تر که در اینجا لاستیک سیلیکون بود نسبت به پلیمر با مدول یانگ بالاتر که در اینجا اپوکسی رزین بود، می تواند باعث بهبود عملکرد پیزوکامپوزیت ۳-۱ شود. البته لازم به ذکر است که این افزایش درصد حجمی پلیمر با مدول یانگ پایین تر تا جایی می تواند باشد که استحکام پیزوسرامیک حفظ شده و کاهش پیدا نکند.