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四角形タイプ1-3圧電複合材

この四角形タイプ1-3圧電複合材は、最も一般的な製法であるダイス・アンド・フィル（Dice and Fill）法で製作される1-3圧電複合材です。500 kHz を超える帯域では業界標準の製法です。

圧電セラミックの板を、厚みの80〜90%まで格子状に切り込みます。ロッド間のピッチは非常に細かく、共振周波数5 MHz の場合で100 µm 程度です。これにより横モードやグレーティングローブの発生を抑えます。

切り込んだ溝にはエポキシなどのポリマーを充填します。充填材が硬化した後、未切断側のセラミックをロッド構造まで研削し、目標の共振周波数に合わせて厚みを調整します。こうしてフェーズドアレイ超音波探触子に必要な、規則正しいピクセル（ロッド）配列が得られます。

※本製品はスマートマテリアル社（Smart Material）が製造するものです。

項目	範囲
共振周波数	500 kHz 〜 15 MHz
充填率	25 〜 75%
PZT材料	PZT Navy type I・II・III・VI、および単結晶 PMN-PT
音響インピーダンス	8.5 〜 26 MRayl
電極	CuSn（銅に錫フラッシュめっき）または Au（金）
寸法	最大 75 × 75 mm、丸形は各種直径に対応
結合係数 kt	標準PZT材料で 0.61 〜 0.68、単結晶で 0.75 以上
使用温度	標準 95 ℃、ご要望により 135 ℃
充填材	各種エポキシ系

周波数	ピクセルサイズ	充填率	寸法 (mm²)
500 kHz 〜 1 MHz	400 〜 800 µm	25 〜 75%	最大 75 × 75
1 〜 2 MHz	150 〜 350 µm	25 〜 75%	最大 75 × 75
2 〜 6 MHz	55 〜 200 µm	25 〜 75%	最大 75 × 75
6 〜 8 MHz	75 〜 100 µm	35 〜 65%	最大 35 × 35
8 〜 10 MHz	40 〜 75 µm	50 〜 60%	最大 35 × 35
10 〜 15 MHz	15 〜 35 µm	50 〜 60%	最大 35 × 35

電極	対応周波数	厚さ
CuSn（銅に錫フラッシュめっき）	500 kHz 〜 8 MHz	約 1.5 µm
Au（金）	4 〜 10 MHz	約 0.8 µm

公差：6 mm 未満は ±0.1 mm、30 mm 未満は ±0.2 mm、30 mm 以上は ±0.3 mm です。

非破壊検査

医用超音波

流量の制御・計測

非破壊検査用フェーズドアレイ探触子

ダイス・アンド・フィル法は、アレンジ・アンド・フィル法で製作する同等の1-3ファイバー複合材に比べ、一般に高価になります。工程が多く、量産化が容易でないためです。

スマートマテリアル社は、曲面形状の四角形タイプ1-3圧電複合材のほか、複雑なアレイ構造や配線構造の加工にも対応しています。

ご希望の周波数・充填率・寸法をお知らせください。その仕様に合わせた複合材をお見積りいたします。