Пьезоэлектрическая керамика

Cтраница 4

Близкие по механическим свойствам и по технологии изготовления к пьезоэлектрическим керамикам типа титаната бария или титаната-цирконата свинца, магнитострикционные ферриты, как и эти последние, экономичны, дешевы, относительно просты в изготовлении, не требуют дефицитных исходных материалов. Все эти факторы приобретают весьма важное значение в связи с массовым внедрением ультразвуковых методов в народное хозяйство. [46]

Механическая добротность Qm является критерием превышения резонанса в механической системе, способной к колебаниям, образованной пьезоэлектрической пластиной. У монокристаллических материалов, например у кварца ( Qm104), добротность очень высока и на нее нельзя повлиять; напротив, в случае пьезоэлектрической керамики добротность, как и другие, константы материала, могут быть изменены в широких пределах небольшим изменением химического состава и выбраны по желанию. [47]

Зависимость пье. [48]

Получение и обработка кристаллов дигидрофосфата аммония аналогичны сегнетовой соли. Нормальный z - срез используется для возбуждения сдвиговых колебаний вдоль грани и крутильных колебаний. Сорокапятиградусный г-срез применяется в качестве элемента излучателей в гидроакустической аппаратуре, а также в микрофонах, граммофонных звукоснимателях и других устройствах для преобразования механической энергии в электрическую. В настоящее время вследствие широкого развития пьезоэлектрической керамики применение дигидрофосфата аммония ограничено. [49]

В их конструкции используются синтетические пьезоэлектрические материалы, такие, как цирконат и титанат бария или метаниобат свинца. Пластина пьезоэлектрического материала обладает свойством создавать электрическое напряжение между противоположными поверхностями, если ее подвергнуть механическому изгибанию. Тонкие электроды, помещенные на этих поверхностях, позволяют образовать электрическую цепь и измерить это напряжение. Чувствительным элементом дисковых гидрофонов ( рис. 5.47, а) служат две круглые пластинки пьезоэлектрической керамики на концах полого латунного цилиндра. [50]

Ультразвуковая д фектоскопия ( УЗД) основана на использовании ультразвуковых колебаний ( УЗК), которые представляют собой колебания упругой среды со сверхвысокими частотами ( более 20 кГц), не воспринимаемыми человеческим ухом. Ультразвуковые волны могут проникать в металл на большую глубину и отражаться от неметаллических включений и других дефектов. Для контроля применяют колебания с частотой 0 5 - 10 МГц. Введение этих колебаний осуществляют пьезоэлементами ( пьезопреоб-разователями), которые состоят из пьезопластин толщиной, равной половине длины волны, излучаемой УЗК. Пьезоэлектрические материалы обладают способностью преобразовывать действие электрического поля в механические деформации и наоборот - действие механических деформаций в электрические заряды. Пластины изготовляют из пьезоэлектрической керамики или кварца и наклеивают на призмы из оргстекла, полистирола, капрона и других материа-алов, которые поглощают ультразвук и обеспечивают высокое затухание колебаний, что позволяет получать короткие зондирующие импульсы. Для приложения и съема электрического поля на противоположных поверхностях пластины нанесены серебряные электроды. [51]

Магнитные керамические материалы представляют большой интерес для ультразвуковой технологии. Установки с ферритовыми преобразователями могут найти широкое применение. Такие установки отличаются простотой, дешевизной, малыми габаритами. Это обстоятельство должно привести к расширению области применения ультразвуковой техники. При конструировании установок с ферритовыми преобразователями необходимо учитывать их специфические особенности - высокую добротность и ограниченную механическую прочность. Первое свойство требует более тщательного согласования преобразователя с концентратором, чем для преобразователей из металлов; в установках, предназначенных для работы с малой нагрузкой ( типа установки ультразвукового резания, сварки), необходимо применение автоподстройки частоты питающего генератора. Относительно невысокая механическая прочность требует применения ограничителей по амплитуде, более тщательного выбора режима работы преобразователя. Однако эти дополнительные требования не снижают большой практической выгоды, которую дает применение таких преобразователей. Уже сейчас ясно, что феррито-вые преобразователи во многих случаях могут успешно конкурировать даже с преобразователями из пьезоэлектрической керамики. [52]

Страницы: 1 2 3 4