俞晓霞， 曹永刚， 王月兵， 郑慧峰

(中国计量大学 计量测试工程学院,浙江 杭州 310018)



粘接层对PVDF换能器性能影响研究*

俞晓霞， 曹永刚， 王月兵， 郑慧峰

(中国计量大学 计量测试工程学院,浙江 杭州 310018)

环氧树脂作为聚偏氟乙烯(PVDF)膜与背衬之间的粘接层将会影响换能器的性能。采用52 μm厚的PVDF压电薄膜制作换能器，以EPO-TEK 301环氧树脂和铜分别作为粘接材料和背衬。通过阻抗分析仪和脉冲回波测试得到PVDF薄膜和换能器的压电性能，并与KLM等效模型的仿真结果进行比较，实验结果与仿真结果基本一致。研究结果表明：随着粘接层厚度的增加，换能器的灵敏度和中心频率将会降低，因此，在PVDF换能器设计制作过程中需合理控制粘接层的厚度。

粘接层；聚偏氟乙烯换能器；脉冲回波

0　引　言

聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜具有压电性能强、声阻抗低、频率响应宽、质量轻、柔软易加工等优点，被广泛应用于研制窄脉冲、宽频带的换能器[1，2]。

因为PVDF是一种氟化聚合物，难以附着于金属材料和其它无机材料上。一般对PVDF的表面进行处理，例如砂磨、蚀刻等，可以极大地提高到PVDF电极的粘合性，将其粘附于背衬和匹配层上，但是这种方法在用来制作高频换能器时容易使PVDF膜破裂。另一种方法是采用树脂材料进行粘接，如EPO-TEC环氧树脂，环氧树脂的粘接层的厚度不能太大[3]。到目前为止，关于粘接层如何影响PVDF换能器的性能的报告比较少。

用来研究换能器压电性能的机电等效电路模型中，Mason模型和KLM模型最为常用，而KLM模型避免了Mason模型中的负电容元件，更为简单合理[4,5]。……