Способ изготовления пьезокерамических преобразователей Советский патент 1982 года по МПК H03H3/02 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЭОКЕРАМИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

t

Изобретенне относнтся к пьеаотехнике а может быть аспопьзоваио при tipoeseoAстве пьезсжерамвчесхях трансформаторов и apyrvx. преобразователей на основе пьезсжерамики, в которых имеются секции с различными направлениями поляризации.

Известен способ изготовления пьезсжерамических элементов, имеющих секции с различными направлениями поляризации, например пьезокерамичесхих трансформа торов, включающий изготовление сегнето. керамической пластины, нанесение двух электродов на половине больших граней и третьего электроца на протнвоположном торце пластины, полярнаацвю первой попо,, вины по толщине, d второй пластины по длине tl 1

Недостатком данного сйособа является сложность тетснологвческого процесса BI использовании других конфигураций, на- 20 пример цилиндрических.

Наиболее близким к преопагаемому является способ изготовления пьезокерамическик преобразователей в вцде полых цилиндров.

включающий взготсвленве цилиндрической заготовки, нанесение электродов на торцах цилиндра и его средней линии наружной. поверхности, поляризацию секций наружной поверхности, поляризацию секций заготовки в противоположных направлениях с границей областей различно направленной поляризации

Однако образующаяся при этом граница секций с различными направлениями поляризации обуславливает внутреннее напряжение в пьезсжерамических элементах, приводящее к уменьшению механической прочности их и снижению выхода годнш: пьезоэлементов при поляризации из-за механических разрушений.

Цель изобретения - повышение механической прочности, надежности и увеличение выхода годных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления пьезокерамяческих преобразователей, включающем изготовление пьезокерамических заготовок, нанесение основных электродов и по 04 пяризациго в различных направлениях рядом расположенных секций, на заготовку наносят дополнительный электрод, расположенный в переходной области Между секциями на расстоянии 0,5-1,5 толщины заготовки от основного электрода, расположенного в этой области, а электрическое поле при пол$физации прикладывают в одной секции между основными электродами, а в другой секции - между основным и дополнительным электродами так, чтобы переходная область между секциями не подвергалась действию электрического Поля. Образование на границе секций с различными направлениями поляризации переходной области, которая не поляризуется или поляризуется в незначительной степени, снижает внутренние механические напряжения и повышает механическую прочность пьезокерамического преобразователя. Пример. Проводят изготовление пьезокерамических трансформаторов. Партию пьезокерамических заготовок размерами 7О 15 1 мм делят на две группы. Из первой группы заготовок изготавливают пьезокерамические трансформаторы по Известному способу (фиг. l)i. Вторую группу заготовок изготавливают по предлагаемому способу. На расстоянии 1,5 мм от электродов 1 входной секции наносят дополнительный кольцевой электрод 2. При поляризации входной секции электрическое поле прикладывают между электродами 1 входной секции. При поляризации выходной секции электрическое поле прикладывают между электродом 3 выходной секции и дополнительным электродом 2 (фиг. 2). , Для указанных групп трансформатс ов определяют электрофизические характерис тики И прочность на растяжение по методу трехточешого изгиба. Трансформаторы, изготовленные по предлагаемому способу, имеют предел прочности на треть вьпие, чем трансфор24маторы, Изготовленные по известному способу. Использование предлагаемого способа изготовления преобразователей для случаев, когда у них имеются примыкающие друг к другу секции, поляризованные в различных направлениях, обеспечивает Получение пьезокерамических преобразователей с повьпиенными прочностными характеристиками} уменьшение брака при поляризации из-за разрушения вдоль границ секций с различным направлением поляризации, что повышает выход годных изделий при их изготовлении надежность и долговечность при эксплуатации. Формула изобретения Способ изготовления пьезокерамических преобразователей, включающий изготовление пьезокерамических заготовок, нанесение основных электродов и поляризацию в различных направлениях рядом расположенных секций, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повьпцения механической прочности, надежности и увеличения выхода годных изпелий, на заготовку наносят дополнительный электроог расположенный в перехоцной области между секциями на расстоянии О,51,5 мм толщины заготовки от основного : электрода, расположенного в этой облаоти, электрическое поле при поляризации прикладывают в одной секции между основными электродами, а в другой секции - между основным и допош{ительным электродами так, чтобы переходная область между секциями не подвергалась действию электрического поля. Источники информации, пршятые во внимание при экспертизе: 1.Смажевская Е.Г., Фельдман Н.Б. Пьезокерамическая керамика. Советское радио, 1971. 2.ГлозмаИ И.А. Пьезокерамика. .Энергия, 1972, с. 33 - 86 (прототип)

/

{f f

IS

Фиг f

И

/;

/

3

7

7O

Фаг. 2