Материал для призмы ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя Советский патент 1977 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к области нера; рушающего контроля.

Известно примение полимерных, материалов в качестве призм ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей для де- фектроскопии, например поликапроамида (капрон, капролон В), поликарбоната.

Однако ни один из рекомендуемых и используемых материалов полностью не удовлетворяет комплексу физико-механических акустических, химических и других свойств которыми должны обладать полимерные материалы для указанных выше целей.

В качестве материала для призм ультрагзвуковых пьезоэлектрических преобразовавтелей в настоящее время наиболее широко применяется оргстеклополимер, относяшийся к классу полиакрилатов.

Однако оргстекло не полностью удовлетворяет всем требованиям, предьявляемым к материалам призм преобразователей. Известное оргстекло отличается недостаточной температурной стабильностью скорости и коэффициента затухания ультразвуковой волны; чрезмерно большим коэффициентом

затухания ультразвуковых волн в области высоких ультразвуковых частот (5 Мгц и выше) и недостаточный - в диапазоне ниэких частот (0,6-1,8 Мгц); малой стойкостью к истиранию; наличием остаточных внут ренних напряжений, вызывающих деформацию во времени, приводяшую к изменению геометрических размеров и отрыву пьезо- пластины от призмы; низкой теплостойкостью (рабочая температура не выше 7О С).

Цель изобретения - выбор материала для призм, используемых в ультразвуковых преобразователях, обеспечивающего высокую чувствительность в области высоких ультразвуковых частот (5 Мгц и выше) и обладающего повышенными эксплуатационными характеристиками.

Эта цель достигается применением поли амидоимида в качестве материала для призм ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя.

Полиамидоимид (ПАИ-ЗТ) представляет собой продукт низкотемпературной поликонденсации триметилового ангидрида и смеси ароматических диаминов - мета и парафенилендиаминов. Он обладает большой стойкостью к истиранию; малой величиной водопоглощения ( 1,5%); хорошей смачи ваемостью; стойкостью к действию масла дизельного топлива многих агрессивных сре (разбавленных кислот, спиртов); стабильнос тью физико-механических параметров в диапазоне температур - 60 С - +260 С; срав нительно большой продолжительностью его работы в указанном диапазоне температур (до 10ОО час) ; большой теплостойкостью (до 400°С) и большой радиационной стойкостью 10 Мрад. Изобретение проведено в лабораторных условиях. Результаты показали, что скорость ультразвука при комнатной температуре примерно такая же,как в оргстекле и составляет 2,6-10 м/сек; коэффициент затухания ультразвука на частоте 2,5 Мгц в 1,5 раза меньше, чем в оргстекле, а на частоте 5 Мгц - в 2 раза меньше; удельное акустическое сопротивление выше, чем в оргстекле и равно 3,67-10 . Предлагаемый материал отличае-х-ся хорошей адгезией при склеивании- с пьезокерамикой клеями на эпоксидной основе. Полученные вновь данные об акустических свойствах полиамидоимида в сочетании с его известными ранее физико-химическими свойствами позволяют его использовать по новому назначению - в качестве материала призм ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей. Таким образом, полученный комплекс ф1 зико-механических, акустических, химическик свойств полиамидоимида позволяет разрабатывать новые типы раздельно-совмещенных и наклонных ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей с повьшденной чу&ствительностью в области высоких ультразвуковых частот 5-12 Мгц, а также со значительно улучшенными экcплyaтaциoннь ми параметрами (например, повышенной стойкостью к истиранию и расширенным диапазоном рабочей температуры (-60 С -+260С) и т.д.). Формула изобретения Применение полиамидоимида в качестве материала для призм ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя.