1、介電常數(shù)£應適中。通常介電常數(shù)為10到1000。如果介電常數(shù)太大,則將導致叉指電極之間直接耦合。如果介電常數(shù)太小,則阻抗將太大,并且不容易匹配。電路與設備之間的連接。在單組分壓電陶瓷中,除BaTiO3的介電常數(shù)為1700外,PbTiO3體系和PbNb2O6都較小,約為200,可以很好地用作高頻超聲表面波器件的壓電材料。其他二元和多組分壓電陶瓷材料的介電常數(shù)為200-1000,正好滿足中等介電常數(shù)的要求。
2、通過加工,可獲得適合于制造叉指電極的良好表面。單晶材料非常致密,并且在諸如切割和拋光的后續(xù)處理之后,表面是理想的。壓電陶瓷通常由具有不同成分的粉末材料制成。經過一系列處理,在高溫下燒結,因此其晶粒尺寸和孔徑,是用于超聲波表面波裝置的壓電陶瓷材料的主要指標。它不僅決定了材料的光滑度,而且還決定了設備的工作頻率。
3、超聲波面波的傳輸衰減應小。超聲波表面波傳輸?shù)乃p,與壓電陶瓷材料本身的物理特性,和表面狀態(tài)有關。如果孔和晶粒太大,則將引起散射損耗,同時晶粒之間振動期間的摩擦損耗也將導致衰減。因此壓電陶瓷換能器除了過程處理之外,還必須通過選擇材料來確定。
4、機電耦合系數(shù)必須盡可能提高機電轉換效率。機電耦合系數(shù),反映了壓電材料的機械能和電能之間的轉換效率,這是一個非常重要的指標。它不僅與材料的彈性,介電性能和壓電性能密切相關,而且與不同的振動模式也有密切關系。為了提高轉換效率,機電耦合系數(shù)越大越好,這也可以減少信號處理期間的能量損失。
5、溫度特性更好。為了確保裝置的穩(wěn)定性,材料的溫度特性應良好,頻率老化率應較小,尤其是聲表面波延遲的溫度系數(shù)應盡可能小。這是因為一旦確定了叉指的手指,操作頻率也就固定了,并且叉指的操作頻率和寬度的主要設計基礎,是超聲波表面波延遲時間,即聲速。因此一旦時間延遲改變,工作頻率就會改變,這將導致設備無法正常工作。