公开(公告)号：CN116813334A

公开(公告)日：2023-09-29

申请号：CN202310170537.1

申请日：2023-02-27

申请人： 广东华中科技大学工业技术研究院 ,  华中科技大学温州先进制造技术研究院

发明人： 张海波 ,  周鑫翊 ,  高华昀 ,  谭划 ,  马伟刚 ,  刘凯 ,  肖建中 ,  郭新

IPC分类号： C04B35/49 ,  C04B35/622 ,  B33Y70/10 ,  B33Y80/00 ,  C04B38/00 ,  B06B1/06

摘要： 本发明公开了多孔无铅压电陶瓷元件、空气耦合多孔无铅超声换能器及其制备方法，属于超声换能器技术领域。所述元件中孔隙均匀分布，孔隙率为55％‑75％，孔结构为Gyroid；其制备方法包括：无铅陶瓷粉经光固化3D打印成多孔压电陶瓷元件。本发明公开的空气耦合多孔无铅超声换能器包含多孔压电陶瓷元件。本发明提供的多孔无铅压电陶瓷元件，通过孔隙的设计，使得声阻抗降低到5.95MRayl，利于与空气实现声阻抗。本发明提供的空气耦合多孔无铅超声换能器，检测灵敏度达到‑27dB以下。

公开(公告)号：CN114315346A

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202111510404.1

申请日：2021-12-10

申请人： 广东华中科技大学工业技术研究院

发明人： 张海波 ,  刘凯 ,  谭划 ,  马伟刚 ,  高华昀 ,  吴天琼 ,  周鑫翊

IPC分类号： C04B35/475 ,  C04B35/622 ,  C04B35/638

摘要： 本发明公开一种双模板织构的大应变无铅压电织构化陶瓷的制备方法，首先制备陶瓷超细粉体；采用两种片状微晶模板与粉体、有机溶剂和助剂混合均匀，经过球磨制浆、流延、叠压、温等静压、切割、排胶、冷等静压、烧结，得到双模板织构的大应变无铅压电织构化陶瓷。所述两种片状微晶模板，第一种为Bi0.5Na0.5TiO3或Bi0.5Na0.5TiO3‑0.7BaTiO3，第二种为NbNaO3、SrTiO3或BaTiO3，与粉体的质量比为1：(0.01‑0.3)。本发明制得的大应变无铅压电织构化陶瓷为弛豫铁电相，相比于原有非织构情况下的压电陶瓷，其逆压电系数大大提高，提高其电致应变特性，织构度达到90％，质量更好。

公开(公告)号：CN116102351A

公开(公告)日：2023-05-12

申请号：CN202211681299.2

申请日：2022-12-27

申请人： 广东华中科技大学工业技术研究院

发明人： 张海波 ,  游迪 ,  谭划 ,  黄帅康 ,  周鑫翊 ,  高华昀 ,  任勇飞 ,  王传民 ,  罗江梅

IPC分类号： C04B35/495 ,  C04B35/622 ,  C04B35/63 ,  C04B35/64

摘要： 本发明公开一种铌酸钾钠基压电陶瓷制备及烧结方法，包括以下步骤：准备原料K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、CaCO3、ZrO2、Bi2O3、HfO2、Li2CO3；将全部原料进行一次球磨得到陶瓷粉体，再将陶瓷粉体烘干；将烘干后的陶瓷粉体进行预烧；将预烧后的陶瓷粉体进行二次球磨，再烘干得到陶瓷预烧粉体；将造粒后的陶瓷预烧粉体装入石墨模具中并压片；将石墨模具放置在SPS烧结炉中进行加压加热成型，形成陶瓷块体；冷却石墨模具；将得到的陶瓷块体退火，消除SPS烧结过程中表面产生的碳化层，最后得到高致密度的铌酸钾钠陶瓷。本发明的目的为针对陶瓷材料要求无铅化，铌酸钾钠陶瓷致密性差，烧结温度高的问题所提出。

公开(公告)号：CN219850568U

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202320863912.6

申请日：2023-04-17

申请人： 广东华中科技大学工业技术研究院

发明人： 郭新 ,  马伟刚 ,  高华昀 ,  张海波 ,  谭划 ,  肖建中 ,  张顺平 ,  张晓东

IPC分类号： B06B1/06

摘要： 本实用新型公开了一种聚焦式空气耦合超声换能器，从上往下依次包括上电极、压电陶瓷层和下电极，所述压电陶瓷层由压电陶瓷柱阵列与填充在压电陶瓷柱阵列中的环氧树脂组成，所述压电陶瓷柱阵列包括若干个呈阵列分布的压电陶瓷柱，所述若干个压电陶瓷柱的输出端指向同一个中心点。本实用新型提供的一种聚焦式空气耦合超声换能器，通过设计聚焦阵列结构来实现声波能量聚焦，在大幅度提高声波能量密度的同时，拓宽了探头的频带而不损失灵敏度，可以实现对多材料的快速，非接触的扫查检测，且其结构简单，可根据实际性能需要进而更改几何设计、制备不同规格的探头，以匹配不同领域所需的质量、损伤快速扫查。

公开(公告)号：CN219871173U

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202320863868.9

申请日：2023-04-17

申请人： 广东华中科技大学工业技术研究院

发明人： 郭新 ,  高华昀 ,  马伟刚 ,  张海波 ,  谭划 ,  肖建中 ,  张顺平 ,  张晓东

IPC分类号： G01N29/24 ,  G01N29/28 ,  G01N29/04 ,  B06B1/06

摘要： 本实用新型公开一种多孔结构空气耦合式超声换能器及空气耦合超声探头，空气耦合式超声换能器从上往下依次包括上电极、压电敏感元件、下电极和匹配层，压电敏感元件为多孔压电陶瓷，匹配层为由环氧树脂和空心玻璃微珠组成的复合材料层，复合材料层包括环氧树脂基体，环氧树脂基体内包覆有若干个空心玻璃微珠。本实用新型的空气耦合式超声环能器采用了多孔压电陶瓷，其更容易实现充分极化，压电电压常数d33可达到560pC/N，相比块体陶瓷仅有小幅降低，同时相对介电常数大幅降低至400，得到了大于150mV·m/N的压电电压常数，远超块体陶瓷，从而以该空气耦合式超声环能器制备的空气耦合超声探头具有更高的机电响应信号。