隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，超聲波焊接設(shè)備的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛，同時(shí)聲表面波器件用壓電材料也得到長(zhǎng)足地進(jìn)展，到目前為止，超聲波換能器用的壓電材料包括壓電單晶（如石英、鈮酸鋰、鉭酸鋰、鍺酸鉍等）、壓電陶瓷（如锫鈦酸鉛陶瓷等）和壓電薄膜（如氧化鋅薄膜、氮化鋁薄膜、鈮酸鋰薄膜、鉭酸鋰薄膜等）這三大類。雖然超聲波換能器用壓電材料種類很多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是這些壓電材料要應(yīng)用在超聲波換能器中必須符合以下—些共同的條件：換能器壓電陶瓷屬于陶瓷材料。但是，它與普通陶瓷之間是有區(qū)別的，主要是為這種陶瓷是可以進(jìn)行電能與機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換的，通過壓電效應(yīng)。此外，在彈性及介電性能上，壓電陶瓷的表現(xiàn)也是非常好的。

換能器壓電陶瓷特點(diǎn)：

1.體積小、不容易受潮，以及使用壽命長(zhǎng)。

2.頻率穩(wěn)定性好，而且頻率的適用范圍寬。此外，在抗干擾性上，也是非常不錯(cuò)的。

3.由于壓電陶瓷在電場(chǎng)作用力下變形量小，因此基于這一特性，我們可以將其運(yùn)用到一些控制機(jī)構(gòu)中，從而獲得良好的控制效果。

超聲波換能器用的壓電材料包括壓電單晶（如石英、鈮酸鋰、鉭酸鋰、鍺酸鉍等）、壓電陶瓷（如锫鈦酸鉛陶瓷等）和壓電薄膜（如氧化鋅薄膜、氮化鋁薄膜、鈮酸鋰薄膜、鉭酸鋰薄膜等）這三大類。雖然超聲波換能器用壓電材料種類很多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是這些壓電材料要應(yīng)用在超聲波換能器中必須符合以下—些共同的條件：

1.超聲波換能器的制備過程中，一個(gè)重要的環(huán)節(jié)是在壓電材料表面制作出良好的叉指換能器。而要得到良好的叉指換能器，首先要求壓電材料具有良好的表面，表面粗糙度盡可能小，甚至達(dá)到納米尺度

2.提高超聲波換能器的能量轉(zhuǎn)換效率，要求壓電材料具有盡可能高的機(jī)電耦合系數(shù)，一般K2的值必須在0.5%以上

3.降低超聲波換能器的插入損耗，要求壓電材料具有較小的傳播損耗，能在0.2dB/λ以下

4.為了獲得性能穩(wěn)定的超聲波換能器，要求壓電材料具有較小的溫度系數(shù)，特別是對(duì)于窄帶聲表面波濾波器和諧振器。

5.由于超聲波換能器都是批量生產(chǎn)，要求壓電材料的重復(fù)性、一致性好，可靠性高，適于批量生產(chǎn)。

6.考慮到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，必須要求超聲波換能器具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，這就要求超聲波換能器用壓電材料具有較低的成本。

壓電陶瓷片的工藝流程：配料—混合磨細(xì)—預(yù)燒—二次磨細(xì)—造粒—成型—排塑—燒結(jié)成瓷—外形加工—被電極—高壓極化—老化測(cè)試。