Материал для создания акустического контакта и способ его изготовления Советский патент 1992 года по МПК G01N29/28 

Изобретение относится к испытаниям и измерениям и может быть использовано для создания акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии материалов и изделий,

Известны акустический контактный материал в виде эпоксидного компаунда, состоящего из эпоксидной смолы и отвердителя, а также способ образования акустического контактного слоя, заключающийся в том. что образуют двухкомпонентную смесь эпоксидной смолы и Отвердителя, наносят е на

контактирующие поверхности и пол имери- зуют.

Недостатком известных акустического контактного материала и способа образования акустического контактного слоя является недостаточное качество акустического контакта вследствие низкого акустического сопротивления эпоксидных компаундов и большого затухания в контактном слое высокочастотных акустических колебаний, характерное для полимерных материалов.

Наиболее близким к изобретению является акустический контактный материал,

стоящий ма ортофосфориой кислоты и окиси меди в соотношении 30% и 70%, а также способ образования акустического контактного слоя, заключающийся в том, что наносят пастообразную смесь ортофосфориой кислоты м окиси меди на контактирующие поверхности, сжимают их в выдерживают в течение 1-3 ч при комнатой температуре до полного затвердевания.

Недостатком известного материала является низкое качество акустического контакта вследствие высокого затухания высокочастотных акустических колебании в образованном контактном слое, обусловленного гетерогенностью акустического контактного материала,

Цель изобретения - улучшение акусп/- ческого контакта.

Поставленная цель достигается магири- алом для создсмия акустического контакта, содержащим безводную неорганическую соль, образующую i ристаллогидрат: суть фат натрия или тиосорнокислый натрии или ортофссфорнокипый двузамещенный натрий силикат натрия и воду при следующем соо .ошении компонентов, моль: Безводная неорганическая соль - сульфа натрия или тиосерно- киспый натрий или ор- тофосфорнокислый двузамещенный натрий 1 Сиппкат нагрмя1

ВодаВ количестве,

необходимом для образования кристаллогидрата натрия с девятью молекулами воды

а также способом изготовления материала для создания акустического контакта, заключающимся в том, что между контактирующими поверхностями образуют слой жидкого материала, сжимают поверхности между собой и изменяют агрегатное состояние вещества, отличающимся тем, что слой жидкого материала образуют путем смешения безводной органической соли, образующей кристаллогидрат, выбранной мо группы: сульфат натрия, тиосернокислый натрий, ортофосфорнокислый двузамещон- ный натрий; силиката натрия и воды при температуре, превышающей температуру декристаллизации кристаллогидрата, а изменение агрегатного состояния осуществляют охлаждением до температуры, нмче температуры декрисгаллизации кристгчпо- гидрата и выдерживают смесь в сжатом сой

стоянии до полного затвердевания материала.

Сущность изобретения состоит в образовании материала для создания акустического контакта в виде кристаллогидрата, оказывающего вследствие правильности кристаллографической структуры минимальное затухание высокочастотным акустическим (ультразвуковым) волнам, и

способе изготовления такого материала. Монокристаллическая однородность образуемого контактного слоя обеспечивается выбором отношения весовых частей неорганической соли, образующей кристаллогидрат, силиката натрия и воды стехиометричсскими согласно реакции образования кристаллогидратов силиката на трия и неорганической соли:

Me(R) г- Ма25Юз ь

+ - Me(R)-(n-9) H20+

+ №; 5 Оз-9Н20,

где SVie(R) - катион металла, R - кислотный ociaiOK.

Примером конкретного выполнения изобретения является материал для создания акустического контакта, состоящий из силиката натрия, сульфата натрия и воды, количество которых выбрано стехиометри- согласно р екции

Na;SO/i ь №2$Юз

+ 16H20- Na2S04-7H20 +

I Na.Si03-9H20

и удовлетворяет соотношению (в вес.ед.) 1:1,16:2,36.

При изготовлении материала для создания акустического контакта, его компонен- -15 ты смешивают при температуре 303 К, превышающей температуру декристаллизации кристаллогидрата NazSChj-TH O. равную 297,4 К. При этом получают жидкую смесь, которую наносят на акустически контакти50 рующме поверхности, например, кварцевого пьозопреобразователя и протектора в виде стеклянной пластины, сжимают эти поверхности, охлаждают до температуры К 297,4 К ч выдерживают в сжатом состоянии

55 до полного затвердевания. При этом безводный сульфат натрия и силикат натрия СВЯЗЫРЭЮТ осю аоду, превращаясь в кристаллогидраты, образуя, таким образом, монокристалл ичес кийакустический

контактный слой, обеспечивающий минимальное затухание высокочастотных ультразвуковых колебаний кварцевого пьезопреобразовзтеля при переходе через контактный слом,

В зависимости от рабочей температуры в качестве неорганической соли, образующей кристаллогидрат, могут быть использованы сульфат натрия, тиосернокислый натрий, ортофосфорный двузамещенныи натрий в соотношениях с силикатом натрия и водой, приведенных в таблице.

Настоящее изобретение обеспечивает возможность акус.тичеоких измерений на частотах до нескольких десятков мегагерц, что позволяет проводить исследования акустических свойств наиболее добротных веществ, в частности монокристаллов. Положительным свойством материала для создания акустического контакта и способа его изготовления является то, что ими обеспечивается многократное образование и разрушение акустического контактного слоя путем охлаждения ниже температуры декристаллизации и нагревания выше тем- пературы декристаллизации, способствуя тем самым сохранению неповрежденными исследуемый объект и преобразователь. Кроме того, акустический контактный слой является твердым споем, вследствие чего обеспечивается жесткий акустический контакт, позволяющий проведение исследований как на продольных, так и на поперечных волнах.

Формула изобретения

1. Материал для создания акустического контакта, содержащий смесь неорганических веществ, отличающийся тем, что, с целью повышения качества акусти- ческого контакта, он содержит безводную неорганическую соль, образующую кристаллогидрат - сульфат натрия, или тиосернокислый натрий, или ортофосфорно- кислый двузамещенныи натрий, силикат натрия и воду при следующем соотношении компонентов, моль:

Безводная неорганическая соль - сульфат натрия или тиосернокислый натрий или ор- тофосфорнокислый двузамещенныи натрий 1 Силикат натрия 1 ВодаВ количестве,

необходимом для образования кристаллогидрата ч атрия с девятью молекулами воды

2. Способ изготовления материала для создания акустического контакта заключа- ющийся в ток, что между контактирующими поверхностями образуют слой жидкого материала, сжимают поверхности между собой и изменяют агрегатноэ состояние вещества, отличающийся тем, что слой жидко о материала образуют путем смешения безводной неорганической соли, образующей кристаллогидрат, выбранный из группы: сульфат натрия, тиосернокислый натрий, ортофосфорнокислый натрий, силиката натрия и воды при температуре, превышающей температуру декристаллизации кристаллогидрата, а изменение агрегатного состояния осуществляют охлаждением до температуры, ниже температуры декристал- лизгции кристалпогидрата и выдерживают смесь в сжатом состоянии до полного затвердевания материала.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для создания акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии материалов и изделий, Цель изобретения - повышение качества акустического контакта. Материал для созданий акустического контакта содержит безводную неорганическую соль, образующую кристаллогидрат - сульфат натрия или тиосернокислый натрий или ор- тофосфорнокислый двузамещенный натрий, сипмкат натрия и воду при следующем соотношении компонентов, моль: безводная неорганическая соль (сульфат натрия или тиосернокислый натрий или ортофос- форнокислый натрий) 1; силикат натрия 1; вода в количестве, необходимом для образования кристаллогидрата натрия с девятью молекулами воды, Способ заключается в том, что между контактирующими поверхностями образуют слой жидкого материала, сжимают поверхности между собой и изменяют агрегатное состояние материала. При этом слой жидкого материала образуют путем смешения безводной неорганической соли, образующей кристаллогидрат, с водным раствором сипиката натрия при температуре, превышающей температуру декристаллизации кристаллогидрата, и выдерживают смесь в сжатом состоянии до полного затвердевания материала. 2 с.п. ф- лы.