The elastic wave propagation in pie

The elastic wave propagation in piezoelectric ceramics with pore volume fractions up to 0.6 has been investigated. The samples have been prepared by tape casting starting from lead zirconate-titanate (PZT) powder with mean particle diameter 1.4 μm. Sample analysis performed by intrusion mercury porosimeter revealed interconnected porosity with narrow size distribution. The samples were cleaned, silver metallized on two opposite surfaces and polarized in a silicon oil bath by applying an electric field of approximately 3 kV/mm at 120 °C for 1 h. After polarizing, the samples were thoroughly cleaned in an ultrasonic bath in acetone. The elastic properties of the samples were measured by different techniques: the electrical impedance method and acoustic wave transmission. From these measurements, the elastic wave velocities, elastic moduli and attenuation were obtained as a function of pore volume fraction, p. It has been found that wave velocities decrease continuously with p. Effective medium models predictions fit well only in a low p range; therefore, we addressed the problem through percolation theories developed for high p systems. We find that our samples can be assimilated with percolation systems in the high p range and calculated the critical exponent of the elastic moduli as well as the percolation threshold.

The ultrasonic attenuation experiments were performed in the 1–11 MHz frequency range. The attenuation observed in porous samples is much larger than in bulk PZT, implying that the attenuation is not caused by the usual sound absorption mechanisms in PZT, but is probably associated with scattering from geometric disorder. It has been found that the frequency dependence of the attenuation follows a power law, with the measured exponents in the range 1.3–1.8, depending on porosity and on pore size distribution. We believe that the very large attenuations observed in our samples at high frequencies can be associated with a transition to localized vibrational modes in porous media, as predicted for percolating systems at length scales near the percolation correlation lengths.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แพร่กระจายคลื่นยืดหยุ่นในเซรามิกส์ piezoelectric กับเศษส่วนปริมาณรูขุมขนได้ถึง 0.6 มีการตรวจสอบ มีการเตรียมตัวอย่าง โดยเริ่มจากนำผง zirconate titanate (PZT) กับอนุภาคหมายถึงเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.4 μm หล่อเทป วิเคราะห์ตัวอย่างที่ดำเนินการ โดย porosimeter ปรอทบุกรุกเปิดเผย porosity มกราคม มีการกระจายขนาดแคบ ตัวอย่างได้บ้าง เงิน metallized บนพื้นผิวตรงกันข้ามสอง กโพลาไรซ์ในน้ำน้ำมันซิลิคอน โดยใช้สนามไฟฟ้าประมาณ 3 kV/mm ที่ 120 ° C สำหรับ 1 h หลัง polarizing ตัวอย่างได้อย่างทั่วถึงอำนวยความสะดวกในการอัลตราโซนิกในอะซิโตน คุณสมบัติยืดหยุ่นอย่างถูกวัด โดยเทคนิคต่าง ๆ: วิธีการความต้านทานไฟฟ้าและคลื่นอะคูสติกส่ง จากการประเมินเหล่านี้ ตะกอนคลื่นยืดหยุ่น moduli ยืดหยุ่น และอ่อนได้รับเป็นฟังก์ชันของรูขุมขนปริมาณเศษ p จะพบว่า ตะกอนคลื่นลดลงอย่างต่อเนื่องกับ p. มีประสิทธิภาพปานกลางรุ่นคาดคะเนพอดีเฉพาะในช่วง p ต่ำ ดังนั้น เราสามารถส่งปัญหาทางทฤษฎี percolation พัฒนาระบบ p สูง เราพบว่า ตัวอย่างของเราสามารถขนบธรรมเนียมประเพณีระบบ percolation ในช่วง p สูง และคำนวณเลขสำคัญ moduli ยืดหยุ่นรวมทั้งขีดจำกัด percolationทดลองอ่อนอัลตราโซนิกถูกดำเนินการในช่วงความถี่ 1 – 11 MHz อ่อนใน porous ตัวอย่างมีขนาดใหญ่กว่าในกลุ่ม PZT หน้าที่ว่า อ่อนที่ไม่เกิดจากกลไกการดูดซึมเสียงปกติใน PZT แต่อาจเกี่ยวข้องกับ scattering จากโรคทรงเรขาคณิต จะพบว่า อาศัยความถี่ของการอ่อนตามกฎหมายพลังงาน มีเลขชี้กำลังวัดในช่วง 1.3-1.8, porosity และ บนการกระจายขนาดของรูขุมขน เราเชื่อว่า attenuations มากที่สังเกตในตัวอย่างของเราที่ความถี่สูงสามารถเชื่อมโยงกับจุดเปลี่ยนเข้าสู่โหมด vibrational ถิ่นสื่อ porous เป็นที่คาดการณ์สำหรับ percolating ระบบปรับขนาดยาวใกล้ percolation ความสัมพันธ์ของความยาว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การบริหารจัดการคลื่นยืดหยุ่นในเซรามิก piezoelectric กับเศษส่วนปริมาณรูขุมขนได้ถึง 0.6 ได้รับการตรวจสอบ ตัวอย่างที่ได้รับการจัดทำขึ้นโดยหล่อเทปเริ่มจากนำ zirconate-titanate (PZT) ผงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางอนุภาค 1.4 ไมครอน การวิเคราะห์ตัวอย่างดำเนินการโดย porosimeter ปรอทบุกรุกเปิดเผยพรุนที่เชื่อมต่อกับการกระจายขนาดแคบ ตัวอย่างที่ถูกทำความสะอาด metallized เงินบนพื้นผิวสองขั้วตรงข้ามและในอ่างน้ำมันซิลิกอนโดยใช้สนามไฟฟ้าประมาณ 3 กิโลโวลต์ / mm ที่ 120 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังจาก polarizing ตัวอย่างถูกทำความสะอาดอย่างละเอียดในห้องอาบน้ำล้ำในอะซีโตน คุณสมบัติยืดหยุ่นของกลุ่มตัวอย่างถูกวัดโดยใช้เทคนิคที่แตกต่างกันวิธีการต้านทานไฟฟ้าและการส่งผ่านคลื่นอะคูสติก จากการวัดเหล่านี้ความเร็วคลื่นยืดหยุ่นโมดูลยืดหยุ่นและลดทอนได้รับเป็นหน้าที่ของส่วนปริมาณรูพรุนพี จะได้รับพบว่าความเร็วคลื่นลดลงอย่างต่อเนื่องกับพี การคาดการณ์รูปแบบสื่อที่มีประสิทธิภาพดีเหมาะสมเฉพาะในช่วงพีต่ำ; ดังนั้นเราจึงแก้ไขปัญหาผ่านทฤษฎีซึมพัฒนาสำหรับระบบ P สูง เราพบว่ากลุ่มตัวอย่างของเราสามารถหลอมรวมกับระบบซึมอยู่ในช่วงพีสูงและคำนวณสัญลักษณ์ที่สำคัญของโมดูลยืดหยุ่นเช่นเดียวกับการซึมผ่านธรณีประตู. ทดลองลดทอนอัลตราโซนิกได้รับการดำเนินการในช่วงความถี่ MHz 1-11 ลดทอนข้อสังเกตในกลุ่มตัวอย่างที่มีรูพรุนมีขนาดใหญ่กว่าใน PZT กลุ่มหมายความว่าลดทอนไม่ได้เกิดจากกลไกการดูดซับเสียงปกติใน PZT แต่เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการกระจายอาจจะมาจากความผิดปกติทางเรขาคณิต จะได้รับพบว่าการพึ่งพาอาศัยความถี่ของการลดทอนอำนาจกฎหมายต่อไปนี้ด้วยเลขชี้กำลังวัดอยู่ในช่วง 1.3-1.8 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความพรุนและการกระจายขนาดรูขุมขน เราเชื่อว่า attenuations ขนาดใหญ่มากพบในตัวอย่างของเราที่มีความถี่สูงสามารถเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงที่จะมีการแปลโหมดการสั่นในสื่อที่มีรูพรุนที่คาดการณ์ไว้สำหรับระบบไหลซึมลงไปในระดับความยาวความสัมพันธ์ใกล้ซึมยาว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การแพร่คลื่นในเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกที่มีปริมาณรูพรุนแบบเศษส่วน ถึง 0.6 ได้รับการสอบสวน ตัวอย่างที่เตรียมโดยการหล่อเทปเริ่มจากเลดเซอร์โคเนตไททาเนต ( PZT ) ผงที่มีอนุภาคขนาด 1.4 เมตร หมายถึงμการวิเคราะห์ตัวอย่าง โดยเชื่อมโยงกับการบุกรุก porosimeter ปรอท พบรูพรุนขนาดแคบ ตัวอย่างที่สะอาดเงินบนพื้นผิวโลหะสองขั้วตรงข้ามในซิลิคอนและน้ำมันโดยการประยุกต์ใช้สนามไฟฟ้าประมาณ 3 กิโล / mm 120 ° C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังจากทั้งสอง ตัวอย่าง ( ทําความสะอาดในอ่างอัลตราโซนิกในอะซิโตน สมบัติยืดหยุ่นของตัวอย่างถูกวัดโดยเทคนิคที่แตกต่างกัน : ความต้านทานไฟฟ้า และวิธีส่งคลื่นอะคูสติกจากการวัดเหล่านี้ความเร็วคลื่นยืดหยุ่นและค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของกลุ่มตัวอย่างที่เป็นฟังก์ชันของสัดส่วนปริมาตรรูพรุน , หน้าพบว่า ความเร็วคลื่นลดลงอย่างต่อเนื่องกับหน้ารุ่นกลางที่มีการคาดการณ์พอดีในช่วงต่ำ p ; ดังนั้นเราจึงแก้ไขปัญหาการซึมผ่านทฤษฎีการพัฒนาระบบ P สูงเราพบว่า ตัวอย่างของเราสามารถปรับตัวกับระบบการซึมในระดับสูง และหาผู้สนับสนุนสำคัญของค่าโมดูลัสยืดหยุ่นรวมทั้งการซึมของ

การทดลองการลดทอนความถี่ได้ใน 1 – 11 MHz ความถี่ช่วง การตรวจสอบในตัวอย่างที่มีขนาดใหญ่กว่าว่าเป็นกลุ่ม ,หมายถึงการไม่ได้เกิดจากกลไกในการดูดซึมเสียงปกติว่า แต่อาจจะเกี่ยวข้องกับการจากของโรค มันถูกพบว่า ความถี่ของการพึ่งพาตามอำนาจกฎหมาย กับวัดเลขยกกำลังในช่วง 1.3 - 1.8 , ขึ้นอยู่กับความพรุนและการกระจายขนาดของรูขุมขนเราเชื่อว่ามีขนาดใหญ่มาก attenuations สังเกตในตัวอย่างของเราที่ความถี่สูง สามารถเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนเป็นโหมดการสั่นในวัสดุพรุนที่เป็นที่คาดการณ์เพื่อ percolating ระบบยาวเกล็ดใกล้สีขาว ( ความยาว