Швецов И.А., Швецова Н.А., Петрова Е.И., Луговая М.А., Константинова М.Г., Колпачева Н.А., Рыбянец А.Н. «Упругие потери и дисперсия в плотной и пористой сегнетопьезокерамике» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 77-78 (2025)

Требования к характеристикам высокочастотных медицинских ультразвуковых преобразователей за последние годы кардинально изменились в связи с появлением новых областей применения, в первую очередь преобразователей высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука (HIFU) для систем ультразвуковой абляции и терапии. Появление новых высокочастотных приложений и удовлетворение их специфических потребностей стимулирует разработку и совершенствование пьезоэлектрических материалов и технологий их изготовления. Пористая сегнетопьезокерамика является одним из новых перспективных пьезоэлектрических материалов, имеющих важное значение для многих технических приложений, в том числе HIFU преобразователей. Упругие и электромеханические потери и дисперсия являются одними из основных физических параметров, ограничивающих применимость пьезоэлектрических материалов в высокочастотных ультразвуковых устройствах. В работе представлены результаты сравнительного исследования упругих потерь и дисперсии в плотной и пористой сегнетопьезокерамике системы ЦТС одинакового состава. Для измерения и анализа действительных и мнимых частей комплексных упругих параметров, а также их частотных зависимостей мы использовали ранее разработанный метод анализа пьезорезонансных спектров для основного и высших резонансов толщинной моды колебаний пьезокерамических дисков. Экспериментальные образцы плотной и пористой сегнетопьезокерамики были изготовлены с использованием традиционных методов синтеза и спекания, а также модифицированного метода выжигания порообразователя. В ходе исследования в пористой сегнетопьезокерамике были обнаружены области аномальной упругой дисперсии, обусловленные изменением соотношения длины волны резонансных колебаний пьезокерамического элемента к масштабу пространственной неоднородности его пористой микроструктуры с ростом частоты. Ключевые слова: пористая и плотная сегнетопьезокерамика, пьезорезонансный спектр, комплексные параметры, упругие потери и дисперсия