製品情報
順列タイプ1-3圧電複合材
製造：スマートマテリアル社（Smart Material）
順列タイプ1-3圧電複合材は、圧電セラミックファイバーをロッドとして用いた複合材です。ファイバーにエポキシを含浸させ、硬化した角柱ブロックをファイバーに対して垂直に切り出します。アレンジ・アンド・フィル（Arrange and Fill）法と呼ばれる特許製法です。本タイプではファイバーを一定間隔で配置するため、規則正しい分布が得られます。
ファイバー系の複合材は、ダイス・アンド・フィル法に比べて低コストです。直径800 µm のセラミックファイバーを一定ピッチで配置することで、充填率はおよそ15%から最大48%まで得られます。
本材料はソナーをはじめとする水中超音波用途向けに設計されています。改良した真空蒸着プロセスにより、低インピーダンスの銅・錫フラッシュ層（厚さ約2.5 µm）を形成しており、耐久性が高くはんだ付け性にも優れます。
主な仕様
- 周波数 80 kHz 〜 1 MHz
- PZT Navy type II
- 充填率 15% 〜 48%
- 最大寸法 10 cm × 10 cm（より大きいものはご相談ください）
- 充填材はエポキシ系・ポリウレタン系から選択可能
- 使用温度 135 ℃ まで
- 電極は金・銅錫・銀
仕様とオプション
| 項目 | 範囲 |
|---|---|
| 共振周波数 | 80 kHz 〜 1 MHz |
| 充填率 | 15% 〜 48% |
| PZT材料 | PZT Navy type II |
| 音響インピーダンス | 5 〜 16 MRayl |
| 電極 | CuSn（銅に錫フラッシュめっき） |
| 寸法 | 最大 100 × 100 mm、丸形は各種直径に対応 |
| 結合係数 kt | 0.61 〜 0.68 |
| 使用温度 | 標準 95 ℃、ご要望により 135 ℃ |
| 充填材 | 各種エポキシ系 |
周波数別の仕様
| 周波数 | ピクセルサイズ | 充填率 | 寸法 (mm²) |
|---|---|---|---|
| 80 kHz 〜 1 MHz | 800 µm | 15% | 最大 100 × 100 |
| 80 kHz 〜 1 MHz | 800 µm | 25% | 最大 100 × 100 |
| 80 kHz 〜 1 MHz | 800 µm | 48% | 最大 100 × 100 |
充填率別の仕様
| 充填率 | 対応周波数 |
|---|---|
| 15% | 80 kHz 〜 1 MHz |
| 25% | 80 kHz 〜 1 MHz |
| 48% | 80 kHz 〜 1 MHz |
| その他の値 | 80 kHz 〜 1 MHz |
音響インピーダンス
| 充填率 | 音響インピーダンス |
|---|---|
| 15% | 5.1 MRayl |
| 25% | 8.5 MRayl |
| 48% | 16 MRayl |
最大寸法
| 最大寸法 | 対応周波数 |
|---|---|
| 100 × 100 mm | 80 kHz 〜 1 MHz |
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。
対応可能な直径
| 直径 | インチ | 直径 | インチ |
|---|---|---|---|
| 3.18 mm | 0.125″ | 12.70 mm | 0.500″ |
| 5.12 mm | 0.202″ | 14.20 mm | 0.559″ |
| 5.18 mm | 0.204″ | 15.90 mm | 0.626″ |
| 5.68 mm | 0.224″ | 17.50 mm | 0.689″ |
| 6.00 mm | 0.236″ | 18.00 mm | 0.709″ |
| 6.50 mm | 0.256″ | 19.05 mm | 0.750″ |
| 8.20 mm | 0.323″ | 20.00 mm | 0.787″ |
| 9.00 mm | 0.354″ | 24.00 mm | 0.945″ |
| 9.50 mm | 0.374″ | 25.40 mm | 1″ |
| 10.00 mm | 0.394″ | 30.00 mm | 1.181″ |
| 10.20 mm | 0.402″ | 35.00 mm | 1.378″ |
| 12.00 mm | 0.472″ | 37.7 mm | 1.48″ |
主な超音波用途
- ソナーアレイトランスデューサ
- ソナー単素子トランスデューサ
- 水中超音波全般
- 空中超音波トランスデューサ
アレンジ・アンド・フィル法のため、素材は長さ最大10 cm のブロックとして供給されます。断面寸法は目的の素子に合わせます。ご希望の共振周波数に合わせて切り出すほか、広帯域の超音波受信器向けに精密な凹面・凸面形状へ加工することもできます。
この製法は量産化が容易で、納期を短く保てます。特に低周波域では、ダイス・アンド・フィル法に対する大きな利点となります。充填材には各種のエポキシ系・ポリウレタン系をご用意しており、使用温度 95 〜 135 ℃ に対応します。
ファイバーブロックから削り出した半球形状の素子