聲阻抗梯度材料及其在超聲探頭應(yīng)用的研究.pdf

1、梯度功能材料的概念一經(jīng)提出，就成為了材料領(lǐng)域研究的重點方向之一。尤其在聲學(xué)材料，如水聲吸聲材料、吸波材料等方面，梯度功能材料都得到了非常理想的研究成果。大量的研究表明聲阻抗連續(xù)、梯度變化的材料能夠顯著提高異質(zhì)界面的聲阻抗匹配效果，使更多的聲波進入材料內(nèi)部并對其進行衰減。與傳統(tǒng)的均質(zhì)材料相比，聲阻抗梯度材料具有更好的聲阻抗匹配和吸聲性能。
　　超聲檢測技術(shù)是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的無損檢測技術(shù)之一，關(guān)于超聲檢測的研究也是人們研究的重點

2、。事實上，超聲檢測的過程是通過各種各樣的檢測儀器和設(shè)備來完成的，而在各種超聲檢測設(shè)備中的關(guān)鍵部件就是超聲探頭。超聲探頭一般由壓電晶片、保護膜、楔塊、背襯、調(diào)諧線圈和電纜線等元件構(gòu)成。人們對于超聲探頭的研究也主要圍繞以上幾個方面進行。
　　本文在原有的研究基礎(chǔ)上，完善和優(yōu)化了包覆顆粒沉降法制備聲阻抗梯度材料的工藝。根據(jù)粉末特性（密度和顆粒度）、酚醛樹脂的含量等因素的研究結(jié)果，實現(xiàn)了對材料端面聲阻抗的量值控制。研究了工藝參數(shù)中的沉降液

3、粘度對于制備的梯度材料結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。為檢驗其阻抗匹配和吸聲效果，把梯度材料作為背襯應(yīng)用到超聲探頭的結(jié)構(gòu)中。并通過連接匹配電路等工藝試制了超聲探頭，分析了粘結(jié)背襯以及電路匹配對于超聲探頭性能的影響，并將試制的超聲探頭與國產(chǎn)商用探頭進行了對比。
　　研究結(jié)果表明，本文中介紹的制備聲阻抗梯度材料的工藝是穩(wěn)定可行的，并且該方法具有端面聲阻抗的量值可控和較大的聲阻抗梯度范圍的特點。同時根據(jù)掃描電鏡的觀察結(jié)果，證明該工藝制備的梯度材料