Name: Caracterização do conjunto completo de constantes do material e sua dependência de temperatura para materiais piezoelétricos Usando Resonant Ultrasound Spectroscopy (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 44 s
Description: Aprenda a medir constantes de materiais piezoelétricos e sua dependência térmica usando espectroscopia de ultrassom ressonante com uma única amostra. Este método reduz variabilidade e melhora simulações de dispositivos eletromecânicos.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (Grant No. 11374245), o NIH sob a Grant No. P41-EB2182, a Fundação de Ciências Naturais da Província de Fujian, China (Grant No. 2013J01163), e o Fundo de Pesquisa Aberta do Laboratório Estadual de Acústica, Academia Chinesa de Ciências (Grant No. SKLA201306).

<ol><li>Jaffe, B., Cook, W. R., Jaffe, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJaffe%2C+B+%22Piezoelectric+Ceramics%22">Piezoelectric Ceramics</a>. , Academic Press. (1971).</li>
<li>Chaussy, C., Thuroff, S., Rebillard, X., Gelet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technology+insight%3A+High-intensity+focused+ultrasound+for+urologic+cancers%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Clin.+Pract.+Urol%22%5BJournal%5D)">Technology insight: High-intensity focused ultrasound for urologic cancers.</a> Nat. Clin. Pract. Urol. 2, 191-198 (2005).</li>
<li>Haar, G. T., Coussios, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+intensity+focused+ultrasound%3A+physical+principles+and+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">High intensity focused ultrasound: physical principles and devices.</a> Int. J. Hyperthermia. 23, 89-104 (2007).</li>
<li>Topolov, V. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comment+on+%22Complete+sets+of+elastic%2C+dielectric%2C+and+piezoelectric+properties+of+flux-grown+%5B011%5D-poled+Pb%28Mg1%2F3Nb2%2F3%29O3-%2828-32%29%25+PbTiO3+single+crystals%22%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Comment on "Complete sets of elastic, dielectric, and piezoelectric properties of flux-grown [011]-poled Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-(28-32)% PbTiO3 single crystals".</a> Appl. Phys. Lett. 96, 196101(2010).</li>
<li>Li, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+full+set+material+constants+of+piezoelectric+materials+based+on+ultrasonic+method+and+inverse+impedance+spectroscopy+using+only+one+sample%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Characterization of full set material constants of piezoelectric materials based on ultrasonic method and inverse impedance spectroscopy using only one sample.</a> J. Appl. Phys. 114, 104505(2013).</li>
<li>Ohno, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rectangular+parallellepiped+resonance+method+for+piezoelectric+crystals+and+elastic+constants+of+alpha-quartz%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Miner%22%5BJournal%5D)">Rectangular parallellepiped resonance method for piezoelectric crystals and elastic constants of alpha-quartz.</a> Phys. Chem. Miner. 17, 371-378 (1990).</li>
<li>Ogi, H., Kawasaki, Y., Hirao, M., Ledbetter, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acoustic+spectroscopy+of+lithium+niobate%3A+Elastic+and+piezoelectric+coefficients%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Acoustic spectroscopy of lithium niobate: Elastic and piezoelectric coefficients.</a> J. Appl. Phys. 92, 2451(2002).</li>
<li>Pujol, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+solution+of+nonlinear+inverse+problems+and+the+Levenberg-Manquardt+method%5BTitle%5D)+AND+%22Geophysics%22%5BJournal%5D)">The solution of nonlinear inverse problems and the Levenberg-Manquardt method.</a> Geophysics. 72, 1-16 (2007).</li>
<li>Moré, J. J., Garbow, B. S., Hillstrom, K. E. User Guide for MINPACK-1. Argonne National Laboratories Report ANL-80-74. , (1980).</li>
<li>Tang, L. G., Cao, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+dependence+of+self-consistent+full+matrix+material+constants+of+lead+zirconate+titanate+ceramics%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Temperature dependence of self-consistent full matrix material constants of lead zirconate titanate ceramics.</a> Appl. Phys. Lett. 106, 052902(2015).</li>
<li>Topolov, V. Y., Bowen, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inconsistencies+of+the+complete+sets+of+electromechanical+constants+of+relaxor-ferroelectric+single+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Inconsistencies of the complete sets of electromechanical constants of relaxor-ferroelectric single crystals.</a> J. Appl. Phys. 109, 094107(2011).</li>
<li>Berlincourt, D., Krueger, H. H. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBerlincourt%2C+D+%22Properties+of+Morgan+Electroceramic+ceramics.+Technique+publication+TP-226%22">Properties of Morgan Electroceramic ceramics. Technique publication TP-226</a>. , Morgan Electroceramics. (2000).</li>
<li>Migliori, A., Sarrao, J. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMigliori%2C+A+%22Resonant+ultrasound+spectroscopy%22">Resonant ultrasound spectroscopy</a>. , Wiley Press. (1997).</li>
<li>Zadler, B. J., Le Rousseau, J. H. L., Scales, J. A., Smith, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant+ultrasound+spectroscopy%3A+Theory+and+application%5BTitle%5D)+AND+%22Geophys.+J.+Int%22%5BJournal%5D)">Resonant ultrasound spectroscopy: Theory and application.</a> Geophys. J. Int. 156, 154-169 (2004).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a divulgar.

A técnica RUS descrito aqui pode medir as constantes materiais conjunto completo usando apenas uma amostra, o que elimina erros causados ​​pela variação da propriedade de amostra para amostra de modo que a auto-consistência pode ser garantida. O método pode ser utilizado para qualquer material sólido com um elevado factor de qualidade Q, não importa se eles estão ou não piezoeléctrico. Todas as outras técnicas de caracterização padrão exigir várias amostras para obter o conjunto de dados completo e são difíceis de alcan...

Titanato zirconato de chumbo (PZT) cerâmicas piezoeléctricas, (1-x) PbZrO 3 -xPbTiO 3, e os seus derivados têm sido amplamente utilizados em transdutores ultra-sónicos, sensores e actuadores, uma vez a 1950 um. Muitos destes dispositivos eletromecânicos são usadas em faixas de alta temperatura, como por veículos espaciais e subterrâneos bem login. Além disso, os dispositivos de alta potência, tais como transdutores de ultra-sons terapêuticos, transformadores piezoelétricos e projetores sonar, muitas vezes de aquecimento durante a operação. Tais aumentos de temperatura vai mudar as frequências de ressonância e o ponto focal dos transdutores, causando grave degradação do desempenho. Alta intensidade ultra-som focado tecnologia (HIFU), já utilizado na prática clínica para o tratamento de tumores, utiliza transdutores de cerâmica PZT. Durante a operação, a temperatura destes transdutores irá aumentar, causando uma alteração das constantes de material do ressonador PZT, o qual por sua vez mudará o HIPonto focal FU, bem como a potência de saída de 2,3. A mudança do ponto focal pode levar a resultados indesejáveis ​​graves, ou seja, os tecidos saudáveis ​​sendo destruídas em vez de tecidos de câncer. Por outro lado, se o deslocamento do ponto focal pode ser previsto, pode-se usar modelos electrónicos para corrigir essa mudança. Portanto, medir a dependência da temperatura do total de propriedades do material conjunto de materiais piezoeléctricos é muito importante para a concepção e avaliação de muitos dispositivos eletromecânicos, particularmente dispositivos de alta potência. materiais ferroelétricos Poled são os melhores materiais piezoelétricos conhecidos hoje. Na verdade, quase todos os materiais piezoeléctricos atualmente em uso são materiais ferroelétricos, incluindo cerâmicas de PZT solução sólida e (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT) cristais individuais. O IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) método de ressonância impedância requer 5-7 amostras com drasticamente diferentes geometrias, a fim de caracterizar o material conjunto completo constantes 4. É quase impossível a obtenção de dados do conjunto de matriz completa auto-consistente, utilizando o método de ressonância IEEE impedância de materiais ferroeléctricos, porque o grau de Poling depende da geometria da amostra (condições de contorno), enquanto as propriedades de amostra dependem do nível de Poling. Para evitar problemas causados ​​por amostra para amostra variações, todas as constantes devem ser medidos a partir de uma amostra. Li et ai. Relataram a medição bem sucedida de todas as constantes de uma amostra à temperatura ambiente, usando uma combinação de ultra-som de pulso-eco e impedância inversa espectroscopia 5. Infelizmente, esta técnica é difícil de realizar, a temperaturas elevadas, porque não é possível executar medições de ultra-sons directamente dentro do forno. Também não há transdutores de corte disponíveis no mercado que podem trabalhar em altas temperaturas. Além disso, a massa de acoplamento que se ligou o transprodutor e a amostra não pode trabalhar em altas temperaturas. Em princípio, a técnica RUS tem a capacidade de determinar as constantes materiais conjunto completo de materiais piezoelétricos e sua dependência da temperatura usando apenas uma amostra 6,7. Mas há vários passos críticos para a correcta aplicação da técnica RUS. Primeiro, o conjunto completo de propriedades tensor à temperatura ambiente deve ser determinado com precisão usando uma combinação de técnicas RUS pulso-eco e. Em segundo lugar, este quarto conjunto de dados de temperatura pode ser utilizado para prever as frequências de ressonância e para corresponder aos medidos a fim de identificar os modos correspondentes. Em terceiro lugar, para cada pequeno incremento de temperatura desde a temperatura ambiente até, é necessário para executar a reconstrução do espectro em relação ao espectro de ressonância medida, a fim de recuperar as constantes conjunto completas, nesta nova temperatura a partir do espectro de ressonância medida. Então, usando o novo conjunto de dados como o novo ponto de partida, podemos<html> aumentar a temperatura por mais um passo de temperatura pequena para obter as constantes de jogo completas para o próximo da temperatura. Continuando este processo irá permitir-nos obter a dependência da temperatura das constantes materiais conjunto completo. Aqui, uma amostra piezocerâmico PZT-4 é usado para ilustrar o processo de medição da técnica rus. O poled PZT-4 cerâmico tem simetria ∞m com 10 constantes independentes do material: 5 constantes elásticas, 3 constantes piezoeléctricos 2 e constantes dieléctricas. Uma vez que as constantes dieléctricas são insensíveis à mudança das frequências de ressonância, que foram medidos separadamente usando a mesma amostra. A dependência da temperatura de constantes dielétricas apertadas <img alt="equação 3" src="/files/ftp_upload/53461/image003.jpg" /> e <img alt="equação 4" src="/files/ftp_upload/53461/image004.jpg" /> foram medidas directamente a partir das medições de capacitância, enquanto as constantes dieléctricas livresoad / 53461 / image005.jpg &quot;/&gt; e <img alt="equação 2" src="/files/ftp_upload/53461/image002.jpg" /> medida ao mesmo tempo foram usados ​​como controlos de consistência de dados. A dependência da temperatura de constantes de rigidez elástica a um campo eléctrico constante <img alt="equação 6" src="/files/ftp_upload/53461/image006.jpg" /> , <img alt="equação 7" src="/files/ftp_upload/53461/image007.jpg" /> , <img alt="equação 8" src="/files/ftp_upload/53461/image008.jpg" /> , <img alt="equação 9" src="/files/ftp_upload/53461/image009.jpg" /> e <img alt="equação 10" src="/files/ftp_upload/53461/image010.jpg" /> , E as constantes de tensão piezoeléctricos E 15, E 31 e E 33 foram determinados pela técnica RUS usando a mesma amostra.

<table><tbody><tr><td>PZT-4</td><td>TRS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>parafina</td><td>MTI Corporation</td><td>8002-74-2</td><td></td></tr><tr><td>tinta prateada condutora</td><td>MG Chemicals</td><td>842-20G</td><td></td></tr><tr><td>Al2O3 Pó</td><td>MTI Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>graxa de acoplamento</td><td>Panametrics</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

caracterização do conjunto completo de constantes do material e sua dependência de temperatura para materiais piezoelétricos usando resonant ultrasound spectroscopy

Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy

Durante a operação de dispositivos electromecânicos de alta potência, um aumento de temperatura é inevitável devido às perdas mecânicas e eléctricas, causando a degradação do desempenho do dispositivo. A fim de avaliar tais degradações usando simulações de computador, as propriedades do material de matriz completa a temperaturas elevadas são necessários como entradas. É extremamente difícil medir esses dados para materiais ferroelétricos, devido à sua forte variação anisotrópica natureza e propriedade entre as amostras de diferentes geometrias. Porque o grau de despolarização é condição de contorno dependentes, dados obtidos pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) técnica de ressonância de impedância, o que requer várias amostras com drasticamente diferentes geometrias, geralmente carecem de auto-consistência. A espectroscopia de ultra-som ressonante (RUS) técnica permite que as constantes materiais conjunto completo a ser medido utilizando apenas uma amostra, que pode eliminar erros causados ​​pela amostra para amostra variatíon. Um procedimento detalhado RUS é demonstrado aqui usando um titanato zirconato de chumbo (PZT-4) amostra piezocerâmicos. No exemplo, o conjunto completo de constantes do material foi medida a partir da temperatura ambiente até 120 ° C. Medido constantes dieléctricas livres <img alt="equação 1" src="/files/ftp_upload/53461/image001.jpg" /> e <img alt="equação 2" src="/files/ftp_upload/53461/image002.jpg" /> foram comparados com os calculados com base nos dados conjunto completo de medição e constantes piezoelétricas d 15 e d 33 também foram calculadas usando fórmulas diferentes. Excelente concordância foi encontrado em toda a gama de temperaturas, o que confirmou a auto-consistência do conjunto de dados obtidos pelo RUS.

O algorism LM utilizado na inversão é um localizador mínimo local. Portanto, os valores iniciais das constantes de rigidez elástica <img alt="equação 6" src="/files/ftp_upload/53461/image006.jpg" /> , <img alt="equação 7" src="/files/ftp_upload/53461/image007.jpg" /> , <img alt="equação 8" src="/files/ftp_upload/53461/image008.jpg" /> , <img alt="equação 9" src="/files/ftp_upload/53461/image009.jpg" /> e <img alt="equação 10" src="/files/ftp_upload/53461/image010.jpg" /> E constantes pie...

Este protocolo descreve o procedimento de medição da dependência da temperatura das constantes de material de material de material piezoelétrico usando espectroscopia de ultrassom ressonante (RUS).

Caracterização do conjunto completo de constantes do material e sua dependência de temperatura para materiais piezoelétricos Usando Resonant Ultrasound Spectroscopy

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the ...

O objetivo geral deste método de espectroscopia ultrassônica por ressonância é medir um conjunto completo de constantes de material e sua dependência com a temperatura para um material piezoelétrico, utilizando apenas uma única amostra. O Método de Impedância definido nas normas piezoelétricas do Institute of Electrical and Electronic Engineers exige de 5 a 7 amostras com diferentes geometrias para medir o conjunto completo de constantes de material para um material piezoelétrico. A principal vantagem da técnica de espectroscopia ultrassônica por ressonância é que as propriedades tensoriais completas podem ser obtidas a partir de uma única amostra, evitando inconsistências causadas por variações entre amostras.Os dados obtidos com este método permitem que as pessoas simulem o desempenho de dispositivos eletromecânicos e quantifiquem a degradação do desempenho em temperaturas mais elevadas utilizando o método de elemento finito. Primeiro, cole um tubo paralelo retangular à amostra de cerâmica PZT-4 na superfície inferior de uma haste metálica usando uma camada muito fina de cera, aquecendo a haste e a amostra até cerca de 60 graus Celsius. Após o resfriamento até a temperatura ambiente, encaixe firmemente a haste em um cilindro metálico com diâmetro externo maior, de modo que a superfície inferior do cilindro e a amostra possam ser polidas juntas, garantindo a planicidade da superfície da amostra. Umedeça uma placa de plexiglass com água da torneira e espalhe pó de óxido de alumínio de 6 mícrons sobre a superfície úmida.Coloque o suporte de amostra com a amostra colada sobre ele na placa de plexiglass e faça um movimento circular para lixar a superfície da amostra, deixando-a plana. Em seguida, lave bem a placa de plexiglass e o suporte de amostra com água da torneira. Depois disso, polvilhe pó de óxido de alumínio de 3 Micron sobre a placa de plexiglass úmida e repita a lixagem para suavizar a superfície da amostra.Lave a placa de vidro e o suporte da amostra com água corrente. Retire a amostra do suporte aquecendo o conjunto a cerca de 60 graus Celsius para derreter a cera. Ao final, remova a cera restante da superfície da amostra com acetona.Conecte um transdutor longitudinal de 15 megahertz e um osciloscópio digital a um receptor pulsador. Em seguida, posicione o transdutor sobre a superfície da amostra ao longo da direção X, com um pouco de graxa acopladora entre eles. Pressione a tecla de cursor no painel de controle do osciloscópio digital.Em seguida, pressione o botão do menu lateral V barras e gire o botão de uso geral para mover uma linha de cursor até o pico mais alto do primeiro sinal de eco. Nesse momento, pressione a tecla Selecionar e gire o botão de uso geral para mover a outra linha de cursor até o pico correspondente no segundo sinal de eco. Leia o valor numérico no local marcado com um triângulo voltado para cima na tela, que representa o tempo de ida e volta do pulso de onda longitudinal ao longo do eixo X.Conecte um analisador de impedância a um computador de controle e ligue ambos. Em seguida, insira a amostra no suporte conectado ao analisador e coloque todo o conjunto dentro de uma câmara de temperatura. Após fechar a câmara de temperatura, pressione a tecla Meas no painel do analisador de impedância e selecione CP-D.Em seguida, ajuste a câmara para 20 graus Celsius, utilizando o computador de controle. Abra o software de planilha eletrônica e leia os dados de capacitância. Depois, salve os resultados em um arquivo.Em seguida, altere a temperatura da câmara pressionando a tecla para cima no painel do analisador de impedância. Repita o passo anterior para cada incremento de temperatura, após a temperatura da câmara se estabilizar. Neste momento, posicione a amostra entre os transdutores transmissor e receptor do sistema de espectroscopia de ultrassom por ressonância, com contato apenas nos cantos opostos da amostra.Execute a interface de controle do sistema de ressonância dinâmica clicando duas vezes no arquivo de software DRS.exe. Defina a frequência inicial, a frequência final e o número total de pontos de dados a serem coletados. Meça o espectro de ressonância da amostra nesta faixa de frequência à temperatura ambiente e salve o espectro em um arquivo.Coloque a amostra entre os transdutores transmissor e receptor que já estão no forno, com contato apenas nos cantos opostos da amostra. Em seguida, execute o software de medição do sistema de espectroscopia ultrassônica por ressonância e meça as frequências de ressonância da amostra. Depois, salve os resultados em um arquivo.Aumente a temperatura da amostra com um incremento térmico de 5 graus Celsius. Repita o passo anterior até atingir a temperatura desejada. Para a amostra de cerâmica PZT-4, as constantes elásticas C11E, C33E e C44E aumentam com a temperatura.Embora a constante elástica C12E e C13E sejam praticamente independentes da temperatura na faixa de 20 a 120 graus Celsius. Por outro lado, as constantes piezoelétricas E33, E31 e E15 são fortemente dependentes da temperatura. As constantes dielétricas medidas e as previstas calculadas com base no conjunto completo de constantes de material obtidas por este método mostram excelente concordância.As constantes piezoelétricas D15 e D33 calculadas usando um conjunto de fórmulas e os valores calculados usando outro conjunto de fórmulas também mostram boa concordância. Esses resultados confirmam que o conjunto completo de constantes do material obtido para a amostra de cerâmica PZT-4 é altamente autoconsistente na faixa de temperatura de 20 a 120 graus Celsius. Essa técnica RUS permite medir as propriedades tensoriais completas em temperaturas elevadas com autoconsistência, o que abriu caminho para pesquisadores na área de simulação de dispositivos explorarem a possibilidade de prever o desempenho real de dispositivos eletromecânicos, particularmente para prever a degradação do desempenho com a geração de calor durante a operação.Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como realizar medições de espectroscopia ultrassônica por ressonância em temperaturas elevadas. O ponto fundamental é obter um conjunto confiável de constantes à temperatura ambiente e, em seguida, determinar o tensor completo de propriedades nas altas temperaturas com base nos dados obtidos à temperatura ambiente.

characterization-full-set-material-constants-their-temperature

Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

Apresentamos um protocolo para o uso de um tribômetro assistido piezoeletricamente e um perfilômetro óptico para investigar a dependência do desgaste ultrassônico e da redução do atrito na velocidade linear, pressão de contato e propriedades da superfície.

Experimentos em Ultrasonic Lubrificação Usando um tribômetro piezoelectricamente-assistida e Profilometer Optical

Supercondutores ressonadores de microondas são de interesse para a detecção de, aplicações de computação quântica leves e caracterização de materiais. Este trabalho apresenta um procedimento detalhado para a fabricação e caracterização de parâmetros ressonador supercondutor de espalhamento de microondas.

Fabricação e caracterização de supercondutores Resonators

A fabricação de transdutores do modo de espessura piezoelétrica através da corrente direta de eletrodos de placas em nióbio de lítio é descrita. Além disso, a operação confiável é alcançada com um suporte de transdutor e sistema de fornecimento de fluidos e a caracterização é demonstrada através de análise de impedância, vibrometria doppler laser, imagem de alta velocidade e distribuição do tamanho de gotículas usando dispersão a laser.

Fabricação e caracterização de dispositivos piezoelétricos do modo de espessura para atomização e acoustofluidos

Este protocolo descreve a fabricação de um material simulador estável e biologicamente relevante para aplicações de imagens biomédicas ópticas e acústicas, apresentando propriedades acústicas e ópticas ajustáveis independentemente.

Um material fantasma estável para imagens ópticas e acústicas

Polímeros fabricados aditivamente têm sido amplamente utilizados para a produção de metamateriais elásticos. O comportamento viscoelástico desses polímeros em frequências ultrassônicas permanece, no entanto, pouco estudado. Este estudo relata um protocolo para estimar as propriedades viscoelásticas de polímeros impressos em 3D e mostrar como usá-los para analisar a dinâmica do metamaterial.

Caracterização de metamateriais elásticos dissipativos produzidos por manufatura aditiva 

Aqui, comparamos experimentalmente transdutores piezoelétricos curvos e retos embutidos em estruturas de concreto armado para coleta de energia e monitoramento da integridade estrutural, avaliando sua tensão de circuito aberto, geração de energia, armazenamento de energia e capacidade de detecção de danos. Os transdutores curvos superaram os retos, oferecendo melhor desempenho para aplicações do mundo real.

Investigando o potencial de transdutores piezoelétricos finos e curvados individualmente para coleta de energia e monitoramento da integridade estrutural

Este artigo apresenta a técnica de Termorreflectância no Domínio da Frequência (FDTR) para caracterização e imagem térmica local não destrutiva.

A Técnica de Termorreflectância no Domínio da Frequência para Medições de Propriedades Térmicas

Apresentamos um protocolo reproduzível de espectroscopia de piezoreflectância por modulação de deformação que permite a medição de ΔR/R com detecção de bloqueio para cristais de van der Waals transferidos em piezocerâmicas, e resulta com caracterização de transições ópticas diretas através de espectros ΔR/R utilizando ajuste de terceira derivada com a fórmula de Aspnes.

Espectroscopia de Piezorreflectância de Transições Ópticas em Cristais em Camadas de van der Waals

Descreve-se o uso de síncrotron de raios-X espectroscopia de absorção (XAS) e difração de raios X (XRD) técnicas para investigar detalhes dos processos de intercalação / deintercalation em materiais de eletrodos para baterias Li-ion e Na-íon. In situ e ex situ experiências são utilizados para compreender o comportamento estrutural relevante para o funcionamento de dispositivos...

Caracterização de Materiais de Eletrodo de íons de lítio e íon sódio Baterias Utilizando Técnicas Synchrotron Radiation

A técnica TET (transitório eletro-térmica) é uma abordagem eficaz desenvolvido para medir a difusividade térmica de materiais sólidos.

Caracterização dos Transportes térmica em materiais sólidos unidimensionais

Aprenda a medir constantes de materiais piezoelétricos e sua dependência térmica usando espectroscopia de ultrassom ressonante com uma única amostra. Este método reduz variabilidade e melhora simulações de dispositivos eletromecânicos.

Caracterização do conjunto completo de constantes do material e sua dependência de temperatura para materiais piezoelétricos Usando Resonant Ultrasound Spectroscopy (Vídeo) | JoVE Journal

Caracterização do conjunto completo de constantes do material e sua dependência de temperatura para materiais piezoelétricos Usando Resonant Ultrasound Spectroscopy

Explorar mais vídeos