Способ определения продольного пьезомодуля пьезокерамических материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения продольного пьезомодуля пье- зокерамических материалов.

Цель изобретения - повышение точности определения продольного пьезомодуля при различных температурах испытания образцов в виде пьезокерамических пластин.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа (испытания).

Способ осуществляют следующим образом.

Образец 1 в виде пьезокерамической пластины устанавливают в держателях 2 и 3 механического нагружателя (не показан), размещая между образцом 1 и держателями 2 иЗ прокладки 4 и 5.

Прокладки 4 и 5 выполняют многослойными. Материалы слоев прокладок имеют различные термоупругие свойства (модуль

упругости, козффициент Пуассона и козф- фициент термического расширения). Слои, примыкающие к поверхности держателя и образца, имеют одинаковые соответственно с держателем и образцом термоупругие свойства, а термоупругие свойства промежуточных слоев монотонно изменяются от слоя к слою. При зтом достаточным может являться равенство и монотонное изменение соотношений упругих свойств между собой, снижающее концентрацию термоупругих напряжений в совокупности конструктивных элементов: держатели, прокладки, образец.

Многослойные прокладки выполняют, например, напылением.

Нагружение образца 1 осуществляют сжатием усилиями F через держатели 2 и 3 и прокладки 4 и 5. Регистрируют усилие сжатия и электрический заряд, возникающий

сл

00 СЛ

VI

о

00

при сжатии образца 1, с помощью измерительного устройства 6.

По значениям усилия и электрического заряда определяют значение продольного пьезомодуля пьезокерамического образца 1.

П р и м е р. Испытывали образцы в виде круглых пластинок диаметром 12 мм и толщиной 0.2 мм из керамики ТВ-2.

Каждый держатель и прокладку, примыкающую к нему, выполняли в виде неразъемной детали путем плазменного послойного напыления прокладки. Сначала в держателе диаметром 14 мм из жаростойкого сплава ЭП-33 на плоскости, обращенной к образцу, выполняли углубление на 1,5 мм. В зто углубление и напыляли послойно многослойную прокладку. В качестве материала первого напыляемого в это углубление слоя использован никель, а в качестве материала последнего напыляемого слоя - керамический порошок ТВ-2. В качестве промежуточных слоев напылялся сначала нихром с постепенным увеличением на содержания хрома и соответствующим уменьшением содержания никеля. После доведения содержания никеля до нуля к хрому добавлялся керамический порошок ТВ-2 с постепенным увеличением его содержания на 8-10% и соответствующим уменьшением содержания хрома. Всего было напылено 20 равнотолщинных слоев, общая толщина прокладки составила 2 мм

Р

0

5

0

5

0

Использование многослойной прокладки обеспечило измерение продольного пьезомодуля в диапазоне температур до 800°С с ошибкой, не превышающей 6% при доверительной вероятности 0,95.

Формула изобретения 1. Способ определения продольного пьезомодуля пьезокерамических материалов, по которому образец из пьезокерамики устанавливают в держателях механического нагружателя, размещают между образцом и держателями прокладки, нагружают образец сжатием через держатели и прокладки, регистрируют усилие сжатия и электрический заряд, возникающий при сжатии образца, и по полученным данным определяют продольный пьезомодуль испытуемой пьезокерамики, отличающийся тем. что. с целью повышения точности определения при различных температурах испытания продольного пьезомодуля образцов в виде пьезокерамических пластин, используют многослойные прокладки, материалы слоев которых имеют различные термоупругие свойства, располагают слои таким образом, что слои, примыкающие к поверхности держателя и образца имеют доинаковые соответственно с держателем и образцом тер- моупругие свойства, а термоупругие свойства промежуточных слоев монотонно изменяются от слоя к слою.

2. Способ по п.1,отличающийся тем. что слои прокладок выполняют напылением.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения продольного пьезомодуля пьезокерамических материалов. Цель изобретения - повышение точности определения продольного пьезомодуля различных температурных испытаний образцов в виде пьезокерамических пластин. Образец из пьезокерамики устанавливают в держателях механического нагружателя и размещают между образцом и держателями многослойные прокладки, материалы слоев которых имеют различные термоупругие свойства, а термоупругие свойства промежуточных слоев монотонно изменяются от слоя к слою. Слои прокладок выполняют, например, напылением. Нагружают образец сжатием через держатели и прокладки, регистрируют усилие сжатия и электрический заряд, возникающий при сжатии образца, и по полученным данным определяют продольный пьезомодуль испытуемой пьезокерамики. 1 ил.