Способ создания электроакустического контакта Советский патент 1991 года по МПК H04R31/00 

Изобретение относится к электроакустике и может быть использовано при создании приборов и устройств с использованием пьезоэффекта, например гидроакустических преобразователей.

Цель изобретения - повышение механической добротности пьезопакета.

Способ создания электроакустического контакта заключается в размещении металлических электродов с выступами между обращенными одна к другой поверхностями пьезоэлементов, установке образованного пьеэопакета в вакуумную камеру, нагревании, сжатии до момента соприкосновения пло- гских поверхностей электродов с пьезо- элементами, выдержке, охлаждении, снятии усилия сжатия поляризации, причем металлически электроды выполнены с выступами.

Согласно предлагаемому способу происходит пластическая деформация

выступов- электродов с образованием площадок, по которым и обеспечивается диффузионное соединение металла электродов с пьезокерамикой. За счет- диффузионного соединения по площадкам обеспечивается акустически прочное соединение пьезопакета, при этом сохраняется подвижность кристаллов приповерхностного слоя пьезоэлементов, что положительно отражается на механической добротности.

Механическая добротность пьезоке- рамики зависит, главным образом, от подвижности кристаллов пьезокерамики. Чем меньше ограничена подвижность кристаллов пьезокерамики, тем выше механическая добротность и меньше энергетические потери при работе пьезопакета в преобразователях, а к преобразователям, работающим в режиме излучения, подводятся значительные (электрические мощности, создающие

(Л

с

сэ

GO 00 00 О СП

в пьезопакете значительные механические напряжения. От механической добротности зависит и чувствительность холостого хода преобразователей, работающих в режиме приема.

Количество выступов (минимальное), форма и расположение их на поверхности электрода выбирают конструктивно исходя из условий работы конкретных преобразователей.

Величину сжимающей силы рассчитывают по известному удельному давлению, достаточному для пластического

деформирования металла электрода, при известных режимах нагрева (на- „ пример, для меди Р 1,5-2,0 кгс/мм при 800°С) и площади выступов.

При приложении нормированной сжимающей силы при заданном температурном режиме происходит пластическое деформирование выступов электрода, за счет чего обеспечивается диффузионный процесс соединения металла электрода и пьезокерамики и одновременно осуществляется смятие микронеровностей остальной контактной поверхности электрода, так как после деформирования выступов происходит соприкосновение с пьезокерамикой по остальной поверхности, но удельное давление становится ниже величины, достаточной для пластического деформирования и протекания диффузионного соединения за период выдержки.

За счет смятия микронеровностей образуется фактический контакт прилегающих поверхностей электрода и пьезоэлемента, который обеспечивает токосъем по всей поверхности пьезоэлемента и не ограничивает подвижность кристаллов пьезокерамики в приповерхностном слое.

Способ согласно изобретению может быть реализован следующим образом .

1638805&

Штампованные медные электроды (пластины) толщиной 0,5 мм, имеющие выступы, обезжиривают известными способами, например в хладоне. Обезжиривают и пьезоэлементы. Собирают пьезоэлементы и электроды комплектом в приспособлении (держателе) и помещают на столе вакуумной камеры }0 установки для диффузионной сварки. В камере создают разрежение 5 рт.ст., нагревают пьезопакет до 800°С со скоростью 10-15 град./мин, сжимают пьезопакет нормированным уси- 75 лием, выдерживают в течение 30-40 мин, охлаждают, не снимая вакуума,

20

25

30

35

40

45

со скоростью 2-3 град./мин, при 450°С камеру разгерметизируют, но скорость охлаждения не изменяют до достижения нормальной температуры, затем производят выдержку 1-1,5 ч, после чего сни- .мают давление и полученный блок подвергают поляризации.

Изобретение позволяет получить положительный эффект при сохрании акустически прочного в широком диапазоне температур и вибраций соединения элементов пьезопакета.

Формула изобретения

Способ создания электроакустического контакта, заключающий в размещении металлических электродов между обращенными одна к другой поверхностями пьезоэлементов, установке образованного пьезопакета в вакуумную камеру, нагревании, сжатии, выдержке, охлаждении, снятии усилия сжатия, поляризации, отличающийся тем, что, с целью повышения механической добротности пьезопакета, металлические электроды выполнены с выступами, а сжатие производят до момента соприкосновения плоских поверхностей электродов с пьезоэлементами.

Штампованные медные электроды (пластины) толщиной 0,5 мм, имеющие выступы, обезжиривают известными способами, например в хладоне. Обезжиривают и пьезоэлементы. Собирают пьезоэлементы и электроды комплектом в приспособлении (держателе) и помещают на столе вакуумной камеры установки для диффузионной сварки. В камере создают разрежение 5 рт.ст., нагревают пьезопакет до 800°С со скоростью 10-15 град./мин, сжимают пьезопакет нормированным уси- 5 лием, выдерживают в течение 30-40 мин, охлаждают, не снимая вакуума,

0

5

0

5

0

5

со скоростью 2-3 град./мин, при 450°С камеру разгерметизируют, но скорость охлаждения не изменяют до достижения нормальной температуры, затем производят выдержку 1-1,5 ч, после чего сни- .мают давление и полученный блок подвергают поляризации.

Изобретение позволяет получить положительный эффект при сохрании акустически прочного в широком диапазоне температур и вибраций соединения элементов пьезопакета.

Формула изобретения

Способ создания электроакустического контакта, заключающий в размещении металлических электродов между обращенными одна к другой поверхностями пьезоэлементов, установке образованного пьезопакета в вакуумную камеру, нагревании, сжатии, выдержке, охлаждении, снятии усилия сжатия, поляризации, отличающийся тем, что, с целью повышения механической добротности пьезопакета, металлические электроды выполнены с выступами, а сжатие производят до момента соприкосновения плоских поверхностей электродов с пьезоэлементами.

Изобретение относится к электроакустике. Цель изобретения - повышение механической добротности пьезопакета. Способ создания электроакустического контакта заключается в размещении металлических электродов с выступами между обращенными одна к другой поверхностями пьезоэлементов, установке образованного пьезопакета в вакуумную камеру, нагревании, сжатии до момента соприкосновения плоских поверхностей электродов с пьезоэлемен- тами, выдержке, охлаждении, снятии усилия сжатия и поляризации. Диффузионное соединение электродов и пьезоэлементов происходит по отдельным площадкам .