压电材料的压电效应和逆压电效应更够实现机械能与电能的转换,因而可以通过将压电材料在高频电信号的激励下产生高频振动,激发出超声波,可以通过压电材料接收超声波转换成电信号,从而实现医学超声成像。本文的主要研究内容如下:1.采用传统的固相合成法合成PZT-PMN压电陶瓷。通过对材料的钙钛矿结构A位和B位采用掺杂Sr、Ni和La改性的方法,改善材料的性能。结果表明在1230℃烧结,当NiO的含量为0.1 wt%,La2O3的含量为0.7 wt%时,相对介电常数εr =4264,介电损耗tanδ=2.08%,压电常数d33=641 PC/N。2.采用流延热压法研究了0-3型复合压电材料。通过0-3型复合,制备声阻抗较低的压电材料是研究的主要目的。结果表明:当陶瓷相含量达到60%体积含量时,压电常数d33达到43 PC/N,相对介电常数达到200以上。复合材料的声阻抗小于14 MRayls,远小于陶瓷材料。3.通过理论分析和软件仿真,研究了压电超声换能器器件的脉冲回波响应,重点研究了匹配层对压电超声换能器的影响。结果表明当匹配层的声阻抗为6 MRayls,匹配层的厚度为0.25λ时,器件的脉冲回波响应的幅值最高达到0.0035,器件-6 dB的带宽约为中心频率(3 MHz)的50%。4.通过对超声换能器器件参数对性能影响的分析,拟定超声换能器的设计步骤,根据设计的制作工艺,制作超声换能器。