Пьезокерамика

Параметры пьезокерамики отечественной и британской [c.122]

Наиболее важными примерами гетерогенных реакций, имеющими практическое значение, являются реакции кислотного растворения рудных концентратов для извлечения полезных ископаемых, реакции твердофазного взаимодействия двух или нескольких оксидов для получения материалов современной техники (ферритов, сегнето и пьезокерамики и т. д.), многие реакции органических реагентов с водными растворами кислот и оснований. [c.54]

Перспективно применение композиционных пьезопластин. Такая пластина (рис. 1.33) представляет собой разрезанную на части пластину из пьезокерамики (например, ЦТС). Промежутки между элементами заливаются компаундом (эпоксидной смолой). В зависимости от процентного содержания ЦТС и эпоксидной смолы, согласно [116], изменяются скорость звука, волновое сопротивление материала пластины (рис. 1.34) и диэлектрическая проницаемость. [c.59]

Тонкость распыливания зависит от расхода топлива, амплитуды и частоты колебаний. Амплитуда колебаний самого пьезокристалла очень мала и усиливается с помощью резонирующей детали с соплом для распыливания. Длина резонаторов должна быть краткой 1/4 длины волны при резонансной частоте вибраций (см. рис. 113, б). Форсунки с пьезокерамическими преобразователями изготовлены с расходом до 6,0 л/ч. При увеличении энергии для получения вибраций большей мощности происходит нагревание и разрушение пьезокерамики. Согласно сообщению [222], форсунка с пьезокристаллическим ультразвуковым распылителем обеспечила сжигание топлива в течение 5000 ч. [c.230]

ЦТС это синтетическая, спеченная из массы определенного химического состава пьезокерамика. На поверхности из [c.58]

Изотропные материалы, свойства которых не зависят от направления. Из неметаллических материалов, чаще всего подвергаемых контролю, выделяют гомогенные (однородные) материалы, в том числе аморфные (стекло, резина, пластмасса) и мелкодисперсные (керамика, металлокерамика). От них существенно отличаются гетерогенные (разнородные) материалы и материалы с крупнозернистой структурой горные породы, бетон, асфальт. Акустические свойства изотропных материалов рассмотрены в 1.1 и 1.2. По акустическим свойствам к металлам приближаются стекло и некоторые виды керамики (фарфор, пьезокерамика). В большинстве других изотропных неметаллических материалов скорость акустических волн существенно меньше, а коэффициент затухания больше, чем в металлах. Затухание очень велико в гетерогенных материалах. [c.219]

Метаниобат свинца имеет низкую механическую добротность, с его помощью легче получать короткие импульсы. Кроме того, у него очень малы радиальные колебания, вносящие помехи. Ниоба-ту лития свойственна высокая температура точки Кюри (1210 °С). Оба этих материала - пьезокерамика. [c.59]

С. Наблюдаемые изменения свойств пьезокерамики при флюенсах быстрых нейтронов порядка 10 см незначительны и носят обратимый характер. При достижении флюенса 10 быстрых нейтронов на см коэффициент электромеханической связи пьезокерамики ЦТС-19 уменьшается на 20%, а пьезомодуль и диэлектрическая проницаемость - на 50%. Воздействие дозы у-излучения 1,37 10 Дж/кг от источника Сз на пьезокерамику типа ЦТС не ухудшает свойств преобразователей. Таким образом, хорошая радиационная стойкость преобразователей из пьезокерамики ЦТС позволяет эффективно использовать их в условиях воздействия ионизирующих излучений. [c.102]

Иногда для повышения прочности между двумя пьезоэлементами помещают металлическую пластину [318]. Собственная частота преобразователя может быть повышена расположением двух пассивных (например, стальных) пластин по обе стороны от биморфного преобразователя из двух пьезопластин. Это объясняется тем, что модуль Юнга стали много больше, чем у пьезокерамики, а изгибная жесткость конструкции определяется в основном ее [c.70]

Поляризация осуществляется наложением электрического поля вдоль оси, условно обозначаемой 2 (ось 3), при нагреве материала до температуры, несколько большей температуры Кюри и последующем охлаждении в наложенном поле. После охлаждения поляризация фиксируется, однако может изменяться со временем. Термоциклирование также изменяет уровень поляризации, так что свойства пьезокерамики не постоянны. При нагреве до точки Кюри пьезоэлектрические свойства исчезают, и для восстановления их при понижении температуры необходима повторная поляризация. Основные свойства наиболее употребительных марок пьезокерамики приведены в табл. 4.2. [c.95]

Низкочастотные дефектоскопы имеют генераторы с более высоким напряжением. Данное обстоятельство также указывает на неэффективность ударных генераторов. Отметим, что пьезокерамика типа ПКР (изготовитель - Ростовский государственный университет) выдерживает без [c.144]

Подобный способ измерения использовался для определения упругих и пьезоэлектрических постоянных пьезокерамики типа титаната бария, цирконата-титаната свинца и других материалов. Образцы имели форму кубов с размерами граней 15. .. 20 мм. Скорости звука определялись в направлениях, параллельных и перпендикулярных поляризации пьезокерамики. Измерения велись на частотах до 20 МГц. [c.739]

Для производства огнеупорных материалов, пьезокерамики, керамических пигментов, эмалей и других целей [c.265]

Процесс изготовления пьезокерамики состоит в получении изделий и последующей их поляризации электрическим полем порядка 2 кВ/мм. Остаточная (после снятия внешнего поля) поляризация определяет пьезоэлектрические свойства керамики. Так как значение остаточной поляризации и пьезоэффект зависят от способа получения материалов и режима поляризации, значения физических параметров пьезокерамики одного состава могут иметь довольно большой разброс характеристик упругости - до 5%, пьезоэлектрических характеристик - до 10%, диэлектрической проницаемости - до 20%. [c.94]

Пьезокерамика - материал неизотропный, его свойства по осям х я у одинаковы, по оси 2 отличаются от свойств по первым двум осям упругие свойства в первом приближении можно считать изотропными. [c.95]

Радиационная стойкость пьезопреобразователей. Пьезокерамика типа ЦТС сохраняет работоспособность при нейтронном облучении до флюенсов 10 ... 10 тепловых нейтр/см и при температурах облучения, достигающих [c.102]

Пьезоэлектрики — это кристаллические вещества, в которых при сжатии или растяжении в определенных направлениях возникает электрическая поляризащ даже в отсутствие электрического поля (прямой пьезоэффект). Следствием прямого пьезоэффекта является обратный пьезоэффект — появление механической деформации под действием электрического поля. Связь между механическими и электрическими параметрами (деформацией и электрическим полем) носит в обоих случаях линейный характер. В результате пьезоэлектрики могут принадлежать лишь к 20 точечным группам симметрии (из 32) 1, 2, 3, 4, 6, т, тт2, Зт, 4/и/и, 6/и/и, 222,4, 422, 42/и, 6, 622, 6/и2, 32, 23т, 3. Вещества с хорошо выраженными пьезоэлектрическими свойствами относят к числу пьезоэлектрических материалов. Среди них как монокристаллы, так и поликристаллические твердые растворы, подвергнутые предварительно поляризации в электрическом поле (пьезокерамика). Первое исследование было выполнено на кристаллах кварца. В дальнейшем пьезоэлектрические свойства были обнаружены более чем у 1500 веществ. [c.260]

Если пьезопреобразователь с помощью звукопроводов выносится из зоны с высокой температурой, к узлу преобразования не предъявляют особых требований и можно использовать конструкции, обычно применяемые в технике акустических исследований и контроля. Для работы с металлическими звуко-проводами, соединяющими генератор и приемник ультразвука с высокотемпе -ратурными объектами, успешно использовали конструкцию преобразователя, содержащую несколько пьезоэлементов различных диаметров. Поскольку диски из пьезокерамики из-за большого значения "поперечного" коэффициента электромеханической связи 31 хорошо возбуждаются на частотах радиальных резонансов, их можно использовать для повышения чувствительности преобразователя в полосе частот вблизи указанных резонансов. [c.117]

Преобразователь 1, чувствительный элемент которого изготовляют обычно из пьезокерамики типа ЦТС. Для работы при температурах выше 300... 400°С и высоком уровне радиации применяют пьезокерамику типа ниобата лития, у которого точка Кюри около 1200°С. Используют широкополосные (fmяx/fmtп>2), полосовые (/тах//т1п Л/ 1) и узкополосные (А///рез 0,1) ПЭП. Последние обычно применяют, когда на основе предварительных исследований выбран оптимальный для контроля диапазон частот, а широкополосные — когда нужно исследовать форму и частотный спектр сигналов АЭ. Расширения полосы пропускания достигают способами, изложенными в п. 1.5.1. Преобразователи обычно рассчитывают на прием колебаний, нормальных к поверхности. Диаграмма направленности ПЭП, как правило, весьма широкая. Преобразователи приклеивают к поверхности ОК легкорастворимым клеем. [c.176]

В случае характерных для пьезокерамики ЦТС значений величин 33 = 3 10" В м/Н с° =4 10 м/с -10 " м /Н и параметров преобразователя 5 = 10 м2 о) = 10 с Ч (2 = 100 получим в результате Ке 2 р [c.131]

Сигнал от датчика АЭ, представляющего собой таблетку пьезокерамики ЦТС, поступает на преобразователь импеданса, согласующий высокое выходное сопротивление датчика АЭ с низким входным сопротивлением широкополосного усилителя. Усиленный сигнал детектируется и подается на аналоге -цифровой преобразователь (АЦП) на основе полупроводниковой интегральной микросхемы. АЦП обеспечивает преобразование нормированного напряжения в цифровой код и имеет цикл автоматической коррекции нуля. [c.282]

В преобразователях современных акустических приборов чаще всего применяют некртгсталли ескяеттБезотгатериалмр пьезокерамику. В пластичном состоянии материалу соответствующего химического состава придают требуемую форму (обычно — пластины). Затем его спекают при температуре выше 1000 °С и выдерживают в электростатическом поле большой напряженности — поляризуют. [c.59]

Большие значения обеих величин имеет пьезокерамика ПКР-7М рж0,49, еж5000. Для сравнения отметим, что для пьезокерамики ЦТС-19 эти значения составляют соответственно 0,4 и 1725 325, а для кварца А -среза — 9,5-10 2 и 4,5. 1 [c.60]

Различные соединения циркония. Цирконах свинца в виде твердого раствора с титанатом свинца используется в качестве материала для пьезокерамики. Карбид и нитрид циркония применяют для изготовления твердых сплавов. 2гС14 предложено использовать в качестве компонента катализатора для полимеризации [c.307]

Наиб, распространение в ультразвуковой технике получили пьезокерамич. материалы-пьезокерамика, представляющая собой поляризованные сегнетоэлектрич. материалы. Основа таких П.-твердые р-ры титаната Ва и Са или цирконата-титаната РЬ (ЦТС). Последний обладает до 3500 я d до 500 пКл/Н. Получают пьезокерамич. материалы по технологии произ-ва керамики исходные материалы синтезируют из соответствующих оксидов при 800-1000 °С, из них затем приготовляют пресспорошки (для полусухого прессования) или шликер (для горячего литья под давлением). Полученные заготовки обжигают при 1000-1500 °С, режут и шлифуют. Образцы поляризуют в постоянном электрич. поле напряженностью 1,5-3,0 кВ/мм при 100-200°С, вследствие чего у них появляются пьезоэлектрич. св-ва. Помимо значит, пьезоэффекта пьезокерамика характеризуется стабильностью, большой мех. прочностью и устойчивостью к внеш. воздействиям, простотой и невысокой стоимостью изготовления пьезоэлементов разл. конфигурации. [c.146]

Приготовление толстых пленок пьезокерамика—полимер и их применение в микромеханических устройствах рассмотрены в [206]. Использовали порошок титаната свинца, допированный ферритом висмута. Пленки использовали в системах контроля вибрации. [c.271]

Допустимая температура - это температура, при которой может надежно работать преобразователь. В табл. 1.6 указана следующая допустимая температура на 20. .. 50° ниже температуры аллотропического превращения для кварца (при аллотропическом превращении кварц теряет пьезосвойства), точек Кюри для пьезокерамик (выше этой точки происходит располяризация), температуры размягчения для ПВДФ. [c.57]

Некоторые параметры наиболее распространенной отечественной пьезокерамики ЦТС-19, по данным [127, 141] (более подробно, чем в табл. 1.7), и керамики Р2Т-4 британской фирмы Ует11гот1 приведены в табл. 1.18. [c.123]

Пьезопластину 1 обычно изготовляют из ЦТС. В настоящее время часто используют керамику ПКР (пьезокерамика типа ЦТС производства Ростовского государственного университета) и метаниобат свинца (см. разд. 1.1.2). Толщину пьезопластины делают равной половине длины волны. Для ЦТС на частотах 1. .. 10 МГц она составляет 0,16. .. 1,6 мм. [c.156]

Контроль качества монокристаллов и пьезокерамики. Качество монокристаллов, применяемых в акустоэлектрони-ке (например, в акустических линиях задержки из кварца), зависит от воспроизводимости упругих характеристик и их распределения по объему материала. Звуко-проводы из кварца изготовляют в форме прямоугольных параллелепипедов с гранями, перпендикулярными кристаллическим осям X, Y, Z, размерами ориентиро-вочяо 15 X 80 X 30 мм (рис. 7.7). [c.739]

Преобразователи сдвиговых волн. В этих преобразователях используют кварцевые пластины У-среза или поляризованную особым образом пьезокерамику. Обычные размеры кварцевых пластин 5x5 10x10 10x20 мм. При использовании таких преобразователей в условиях, близких к идеальным (излучение в безграничное полупространство), к их конструкции не предъявляют особых требований. [c.132]

Сульфат и ниобат лития имеют на порядок с лишним меньшую диэлектрическую проницаемость г, чем пьезокерамика. Это обеспечивает хорошее электрическое согласование при высоких частотах и больших площадях излучателя. Поливинили-депфторид занимает особое положение, поскольку его структура несопоставима со структурой керамики или кристаллов. Поэтому его константы, приведенные в табл. 7.1, в некоторых случаях имеют совершенно иные значения, чем у всех других пьезоматериалов. Несмотря на свой очень низкий электромеханический коэффициент связи (kt = 0,l2), ввиду некоторых других уникальных свойств он представляет интерес для контроля материалов. Низкие значения звукового сопротивления Z, меха- [c.149]

Пьезокерамика - широко используемый класс пьезоэлектрических материалов, получаемых методами керамического производства. Ее свойства можно изменять в широких пределах соответствующим изменением технолог . Отличительная особенность пьезокерамики - высокие значения пьезоэлектрических характеристик и диэлектрической проницаемости. Надежность пьезо-керамических преобразователей характеризуется интенсивностью отказов, составляющей даже для относительно сложных по конструкции биоморфных преобразователей всего 10 ч . Пьезокерамические материалы устойчивы к воздействию ионизирующих излучений и агрессивных сред (разрушаются только в плавиковой кислоте). [c.94]

Стабильность свойств пьезокерамики характеризуют следующие данные. За первые шесть месяцев после поляризации коэффициент электромеханической связи ЦТС-19 уменьшается на 2,5%. Изменение характеристик описывается линейной зависимостью от логарифма времени. Поэтому дальнейшее старение обычно незначительно. При повышении температуры скорость изменения характеристик резко возрастает. Предварительный нагрев и последующее охлаждение приводят к уменьшению значений пьезоконстант, причем степень уменьшения зависит от температуры нагрева. Если нагрев производится до температуры, меньшей, чем температура, соответствующая максимуму пьезоэлектрических свойств, то существенное ослабление последних наблюдается лишь ниже температуры 100°С. При температурах, близких к температуре предварительного нагрева, ослабление пьезоэлектрических свойств менее заметно. После предварительного нагрева до температур более высоких, чем температура, при которой пьезоэлектрические константы максимальны, ослабление пьезоэлектрических свойств становится существенным во всем интервале температур исследования. При последующих температурных циклах необратимое уменьшение пьезоэлектрических констант менее заметно, и после 3-4-х термоциклов их значения становятся воспроизводимыми для каждой температуры, меньшей температуры предварительного нагрева. Необходимо учитывать возможность проявления пироэлектрического эффекта в пьезопреобразователях при их быстром нагреве или охлаждении. Поэтому непосредственная (гальваническая) связь пьезопреобразователей с усилителями, имеющими низкую граничную полосу усиления сигналов, может оказаться нежелательной. [c.95]

Проиллюстрируем применение методики на конкретном примере. Преобразователь из пьезокерамики ЦТС-19 диаметром 10 мм и толщиной 2 мм градуировался совместно с пластиной из алюминия длиной 250 мм, шириной 10 мм и толщиной 1 мм. Преобразователь прижимали через масляную прослойку на одном конце Ш1астины к ее плоской поверхности. Средний эквивалентный диаметр песчинок из песочных часов составлял 0,115 0,070 мм (здесь и далее погрешности приводятся для 95%-й доверительной вероятности). Распределение размеров близко к нормальному. Средняя масса песчинки т =2, 10 кг объемный расход песка, определенный взвешиванием, - 1,03 г/мин, что соответствует V = 8200 частш сек. Средний объем частицы равнялся 0,80 10 м , и при наблюдавшемся рассеянии частиц по поверхности соударения площадью [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология