Способ создания электроакустического контакта Советский патент 1977 года по МПК B06B1/06 

1

Изобретение относится к способам создания электроакустического контакта и может быть применено при изготовлении пьезопреобразователей, используемых при измерениях различных параметров жидких металлов и сжиженных газов при низких и сверхнизких температурах в условиях широкого диапазона вибраций.

Известны способы создания электроакустического контакта между пьезоэлементом и корпусом склейкой токопроводящим клеем, пайкой сплавами с достаточно низкой точкой плавления, введением промежуточного слоя в виде кремнийорганической жидкости или мягкой тонкой фольги из олова, меди или индия. Электрический контакт поверхности пьезопластины с кабелем достигается прижимом к пьезопластине стержня с помощью спиральной или тарельчатой пружины или пайкой мягкого проводника к серебряной поверхности пьезопластины. Эти способы с успехом применяются при изготовлении пьезопреобразователей, предназначенных для работы в нормальных условиях.

Для условий низких и сверхнизких температур известен способ создания электроакустического контакта с помощью тонкого слоя токопроводящего клея на основе полиуретанового клея ПУ-2, прочность склейки которого

резко снижается при температуре свыше 100°С. Кроме того, данный способ не технологичен, так как процесс получения контакта длится до 10 часов, клей токсичен, жизиеспособность клея всего около часа, в течение которого .меняется густота с.меси. Невозможность автоматизации процесса склейки делает зависимы.м качество контакта от исполнителя, вследствие чего невозможно получить идентичные характеристики пьезопреобразователей.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ создания твердого акустического контакта, согласно которому между контактирующими поверхностями (например, металлизированной поверхностью пьезоэлемента и защитной мембраной) вводят переходный слой из металла (индия). Способ ие обеспечивает прочного акустического контакта из-за отрыва серебряного покрытия от пьезокерамического материала при различного рода ударных нагрузках или резких изменениях температуры. Поджи.м пьезоэлемента с помощью пружины при давлении

4-6 кг/см введенный для исключения в дальнейшем возможных расслоений, может только замедлить этот процесс, но не исключить его полностью. Кроме того, поджим увеличивает габариты пьезопреобразователя

по высоте, что особенно нежелательно при его эксплуатации в условиях вибраций.

Цель изобретения - увеличение прочности электроакустического контакта в широком диапазоне температур и вибраций. Цель достигается Тем, что неполяризованную и без металлических электродов заготовку пьезоэлемента помещают между медными прокладками толщиной 0,5-1,0 мм, которые предварительно протравливают, например, 15%-ым раствором серной кислоты в течение 30-50 с, совмещают с металлическим дном корпуса и помещают весь пакет в вакуумную камеру с разрежением 4,5-10 -5-10 мм рт. ст., нагревают до температуры 800-820°С со скоростью 25-40° в минуту, сжимают давлением 1,5-2,0 кг/мм выдерживают в течение 30- 40 минут, охлаледают в вакууме до температуры 15-35° со скоростью 5-10° в минуту, снимают давление, после чего полученное соединение подвергают поляризации.

Глубокая диффузия материала пьезокерамики без серебряного покрытия с металлом обеспечивает получение соединения, ио прочности превыщающего прочность материала цьезокерамики.

Формула изобретения

Способ создания электроакустического контакта, например, между пьезоэлементом и металлическим дном корпуса преобразователя путем введения между контактирующими поверхностями переходного слоя из металла, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности электроакустического контакта в щироком диапазоне температур и вибраций, неполяризованную и без металлических электродов заготовку пьезоэлемента помещают между медными прокладками толщиной 0,5-1,0 мм, которые предварительно цротравливают, например, 15%-ым раствором серной кислоты в течение 30-50 сек, и совмещают с металлическим дном корпуса, затем помещают весь пакет в вакуумную камеру с разрел ением 4,5-10- -5-10- мм рт. ст., нагревают до температуры 800-820°С со скоростью 25-40° в минуту, сжимают давлением 1,5-2,0 кг/мм, выдерживают в течение 30- 40 мин, охлаждают в вакууме до температуры 15-35°С со скоростью 5-10° в минуту, снимают давление, после чего полученное соединение подвергают поляризации.