Lead Zirconate Titanate (PZT) is th

Lead Zirconate Titanate (PZT) is the best performing, cost effective class of piezoelectric
materials known to date (Kumamoto et al., 1991; Martin et al., 1993; Perez et al. 2005). Its
success is strongly related to the flexibility in terms of composition (Zr/Ti ratio, use of
different dopants) and microstructure. In particular, when PZT is doped with Nb and
coupled with a controlled porous microstructure, it becomes a promising candidate for
ultrasonic transducer applications.
To obtain high piezoelectric responses it is important to produce dense ceramics: in this
respect, the porosity is generally considered a defect that causes the decreasing of the
mechanical and piezoelectric properties. On the other hand, the introduction of tailored
porosity can considerably improve the performances of ultrasonic devices, such as
hydrophones (Geis et al., 2000) or medical diagnostic devices (Smith, 1989). Dense PZT-type
piezoceramics show low hydrostatic figure of merit (FOM) and poor acoustic coupling to
the media with which it is in contact and are therefore not suitable for these applications. On
the contrary, in porous piezoelectric materials, a partial decoupling between transverse and
longitudinal effects leads to an increase of the FOM while the transfer of acoustical energy to
water or biological tissues is improved as a consequence of a lower acoustical impedance (Z)
(Li et al., 2003; Okazaki & Nagata, 1973). A low Z value, in fact, reduces the mismatch
between the device and the media through which the signal is transmitted or received,
leading to a more efficient acoustic wave transfer (Roncari et al., 2001).
Porous piezoceramic can be designed as a functionally graded material (FGM) (Mercadelli et
al., 2010). This allows to match the need of an high response, typical of dense piezoceramic,
to a good compatibility with the investigated media given by a porous material.
In this chapter the main processing routes necessary to obtain PZT-based materials with
tailored porosity will be thoroughly analyzed and discussed. The electrical and acoustic
properties of porous piezoelectric ceramics will be evaluated considering both porosity
amount and pore morphology

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

นำ Zirconate Titanate (PZT) มีประสิทธิภาพดีที่สุด ต้นทุนประสิทธิภาพชั้น piezoelectricวัสดุที่ทราบวัน (คุมาโมโตะ et al., 1991 มาร์ตินเอ็ด al., 1993 เปเรซ et al. 2005) ของความสำเร็จอย่างยิ่งเกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่นในแง่ขององค์ประกอบ (อัตราส่วน Zr/ตี้ ใช้dopants แตกต่างกัน) และต่อโครงสร้างจุลภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อ PZT เป็น doped กับ Nb และควบคู่ไปกับการต่อโครงสร้างจุลภาคที่ควบคุม porous จะกลายเป็นสัญญาต้องใช้งานพิกัดอัลตราโซนิกรับตอบสนอง piezoelectric สูง เป็นสิ่งสำคัญในการผลิตเครื่องเคลือบหนาแน่น: ในนี้เคารพ porosity ที่โดยทั่วไปถือว่าเป็นข้อบกพร่องที่ทำให้เกิดการลดลงของการคุณสมบัติทางกล และ piezoelectric บนมืออื่น ๆ แนะนำเสporosity สามารถมากปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์อัลตราโซนิก เช่นhydrophones (Geis et al., 2000) หรืออุปกรณ์ทางการแพทย์การวินิจฉัย (Smith, 1989) PZT ชนิดหนาแน่นpiezoceramics แสดงภาพหยุดนิ่งต่ำบุญ (จด) และ coupling ไปอคูสติกดีสื่อที่มีติดต่อ และไม่ดังเหมาะสำหรับโปรแกรมประยุกต์เหล่านี้ บนตรงกันข้าม ในวัสดุ piezoelectric porous เป็นสัญญาณ decoupling บางส่วนระหว่างขวาง และผลกระทบระยะยาวที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของจดในขณะที่การโอนย้ายของพลังงาน acousticalน้ำหรือเนื้อเยื่อชีวภาพเพิ่มขึ้นเป็นลำดับเป็นล่าง acoustical ความต้านทาน (Z)(Li et al., 2003 Okazaki & Nagata, 1973) ค่า Z ต่ำ ลดจริง ที่ไม่ตรงกันระหว่างอุปกรณ์และสื่อซึ่งสัญญาณถูกส่ง หรือได้ รับนำการโอนย้ายคลื่นอะคูสติกมีประสิทธิภาพมากขึ้น (Roncari et al., 2001)สามารถออกแบบ porous piezoceramic เป็นวัสดุที่มีการจัดระดับฟังก์ชัน (FGM) (Mercadelli etal., 2010) นี้ช่วยให้ตรงกับความต้องการของการตอบสนองสูง ของ piezoceramic หนาแน่นเพื่อความเข้ากันได้ดีกับสื่อ investigated กำหนด โดยวัสดุ porousในบทนี้ การประมวลผลหลักทางจำเป็นเพื่อให้ได้วัสดุ PZT ขึ้นอยู่กับporosity โทนจะต้องวิเคราะห์ และกล่าวถึงการ ไฟฟ้า และโปร่งจะมีประเมินคุณสมบัติของเซรามิกส์ piezoelectric porous พิจารณาทั้ง porosityสัณฐานวิทยาจำนวนและรูขุมขน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นำ zirconate ไททาเนต (PZT) คือการแสดงที่ดีที่สุด, ค่าใช้จ่ายในระดับที่มีประสิทธิภาพของ piezoelectric
วัสดุที่เป็นที่รู้จักกันจนถึงปัจจุบัน (Kumamoto et al, 1991;.. มาร์ตินและคณะ, 1993; เปเรซ, et al 2005.) มัน
ประสบความสำเร็จเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่งที่จะมีความยืดหยุ่นในแง่ขององค์ประกอบ (อัตราส่วน Zr / Ti การใช้
สารเจือที่แตกต่างกัน) และจุลภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ PZT ถูกเจือด้วย Nb และ
ควบคู่ไปกับการมีรูพรุนจุลภาคควบคุมมันจะกลายเป็นผู้สมัครที่มีแนวโน้มสำหรับ
การใช้งาน transducer ล้ำเสียง.
หากต้องการได้รับการตอบสนอง piezoelectric สูงมันเป็นสิ่งสำคัญในการผลิตเซรามิกที่มีความหนาแน่นในนี้
เคารพพรุนโดยทั่วไปถือว่า ข้อบกพร่องที่ทำให้เกิดการลดลงของ
สมบัติเชิงกลและ piezoelectric ในทางตรงกันข้ามการแนะนำของที่เหมาะ
พรุนมากสามารถปรับปรุงการแสดงของอุปกรณ์ล้ำเช่น
hydrophones (Geis et al., 2000) หรืออุปกรณ์การวินิจฉัยทางการแพทย์ (สมิ ธ , 1989) หนาแน่น PZT ประเภท
piezoceramics แสดงรูปไฮโดรต่ำของบุญ (FOM) และการมีเพศสัมพันธ์ที่ไม่ดีอะคูสติกที่จะ
สื่อกับที่มันอยู่ในการติดต่อและดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานเหล่านี้ ใน
ทางตรงกันข้ามในวัสดุ piezoelectric รูพรุน decoupling บางส่วนระหว่างขวางและ
ผลกระทบระยะยาวจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของ FOM ในขณะที่การถ่ายโอนพลังงานเสียงให้กับ
เนื้อเยื่อน้ำหรือทางชีวภาพจะดีขึ้นเป็นผลมาจากความต้านทานเสียงต่ำ (Z)
(หลี่ et al., 2003; & โอกาซากินากาตะ, 1973) ค่า Z ต่ำในความเป็นจริงจะช่วยลดความไม่ตรงกัน
ระหว่างอุปกรณ์และสื่อผ่านทางที่สัญญาณจะถูกส่งหรือได้รับ
นำไปสู่การโอนคลื่นอะคูสติกมีประสิทธิภาพมากขึ้น (Roncari et al., 2001).
รูพรุน piezoceramic สามารถออกแบบตาม วัสดุช้าตามหน้าที่ (FGM) (Mercadelli และ
al., 2010) นี้จะช่วยให้เพื่อให้ตรงกับความต้องการของการตอบสนองสูงตามแบบฉบับของ piezoceramic หนาแน่น
ที่จะเข้ากันได้ดีกับสื่อการตรวจสอบที่ได้รับจากวัสดุที่มีรูพรุน.
ในบทนี้เส้นทางการประมวลผลหลักที่จำเป็นเพื่อให้ได้วัสดุ PZT ตามที่มี
รูพรุนที่เหมาะจะเป็นได้อย่างทั่วถึง วิเคราะห์และพูดคุยกัน ไฟฟ้าและอะคูสติก
คุณสมบัติของเซรามิก piezoelectric รูพรุนจะมีการประเมินพิจารณาทั้งพรุน
จำนวนและลักษณะทางสัณฐานวิทยาของรูขุมขน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เลดเซอร์โคเนตไททาเนต ( PZT ) คือการปฏิบัติที่ดีที่สุด , ต้นทุนที่มีประสิทธิภาพของวัสดุเพียโซอิเล็กทริก
ชั้นรู้จักวันที่ ( Kumamoto et al . , 1991 ; มาร์ติน et al . , 1993 ; เปเรซ et al . 2005 ) ความสำเร็จของ
เป็นอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่นในแง่ขององค์ประกอบ ( ZR / Ti ใช้
ในอัตราส่วนต่าง ๆ ) และจุลภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อเตรียมจะเจือด้วย NB และ
ควบคู่กับการควบคุมที่มีรูพรุนจุลภาค จะกลายเป็นผู้สมัครที่มีศักยภาพการประยุกต์ใช้ตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิก
.
รับสูงเพียโซอิเล็กทริกการตอบสนองเป็นสิ่งสำคัญในการผลิตเซรามิก : หนาแน่นในความเคารพนี้
, ความพรุนโดยทั่วไปถือว่าเป็นข้อบกพร่องที่ก่อให้เกิดการลดลงของ
สมบัติเชิงกลและสมบัติเพียโซอิเล็กทริก . บนมืออื่น ๆ , การปรับแต่ง
มีรูพรุนสามารถมากปรับปรุงสมรรถนะของอุปกรณ์อัลตราโซนิก เช่น
hydrophones ( ไกส์ et al . , 2000 ) หรืออุปกรณ์การวินิจฉัยทางการแพทย์ ( Smith , 1989 ) วิธีแสดงรูป
piezoceramics ชนิดหนาแน่นต่ำ hydrostatic บุญ ( FOM ) และต่ำ ( coupling )

สื่อ ซึ่งมันอยู่ในการติดต่อและดังนั้นจึงไม่เหมาะกับการใช้งานเหล่านี้ บน
ดอกในวัสดุเพียโซอิเล็กทริกวัสดุบางส่วนตามขวางและตามยาว decoupling ระหว่างผลนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของจากในขณะที่การถ่ายเทพลังงานเสียง

น้ำหรือเนื้อเยื่อชีวภาพที่ดีขึ้นเป็นผลมาจากการลดเสียงอิมพีแดนซ์ ( Z )
( Li et al . , 2003 ; โอกาซากิ &นากาตะ , 1973 ) ต่ำค่า z , ในความเป็นจริง , ลดไม่ตรงกัน
ระหว่างอุปกรณ์และสื่อผ่านซึ่งเป็นสัญญาณที่ส่งหรือได้รับ
าโอนคลื่นเสียงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ( roncari et al . , 2001 ) .
พรุน piezoceramic สามารถออกแบบเป็นวัสดุเกรดเอทําร้าย (
mercadelli et al . , 2010 ) นี้จะช่วยให้เพื่อให้ตรงกับความต้องการของการตอบสนองสูง ตามแบบฉบับของ piezoceramic
หนาแน่น ,เพื่อความเข้ากันได้ดีกับการตรวจสอบสื่อที่ได้รับจากวัสดุพรุน .
ในบทนี้ จำเป็นต้องได้รับ PZT วัสดุตามด้วย
นอพรุนเส้นทางการประมวลผลหลักจะวิเคราะห์อย่างละเอียด และกล่าวถึง ไฟฟ้าและอะคูสติก คุณสมบัติของวัสดุเพียโซอิเล็กทริกเซรามิก
จะประเมินพิจารณาทั้งปริมาณรูพรุน
และรูขุมขนสัณฐาน