Способ герметизации пьезокерамических изделий

Способ герметизации пьезокерамических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

Союз Советскик

Социалистическия

Республик (и> 628 1 32 (6l) Дополнительное к авт. свил-иу (22) Заявлено 25,11,76(21) 2422961/29-33 (53) И. Кл.

С О4 В 3S/ОО с присоюяинеиием заявки лз (23) Приоритет (4З) Опубликовано 1 1О78. с1оллетеиь,% 38 (45) Дата опубликования описаиия21,0878

Государственный «омитет

Совета М и и астров ССС Р по делам изобретений и открытий (53) УДК 666.655 (О88.8) H.N. Мнлинкис н В.М. Петров (73) Заявитель

Московский институт радиотехники, электроники н автоматики (54) СПОСОБ ГЕРМЕТИЗЩИИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к технологии производства пьезокерамических изделий ультразвуковых излучателей и приемников, ньезогенераторов для зажигания, пьезотрансформаторов, резо- 5 наторев, фильтров и других пьезоэлементов.

Известен способ изготовления пьезоэлементов, заключающийся в том, что на керамическую заготовку наносят электроды, подпаивают к иим выводы, затем осуществляют пропитку заготовки полимерной герметиэирующей жидкостью с последующей термообработкой, после чего иэделие поляризуют путем ® подключения его к источнику постоянного напряжения (Q .

Наиболее близким техническим решением к данному является способ герметизации путем пропитки и поляризации в герметизирующем составе, содержащем полимеры (2) . По этому способу для ускорения процесса пропитки изделию сообщают ультразвуковые колебания путем соединения его с устройством, возбуждающим колебания через звукопровод. Однако при этом трудно добиться равномерности колебаний по всему обьему иэделия, следовательно, и пропитка будет неравномерной. Раэ-1 меры капилляров керамических материалов сравнимы с размерами молекул полимерной герметнэирующей жидкости, поэтому такая жидкость не может проникнуть в глубь керамики.

Кроме того, прочность сцепления покрытия с керамикой недостаточна, что особенно сказывается при работе пьезоэлементов в режиме большой мощности. Наконец, поляризацию пьезоэлементов обычно осуществляют в полисилоксановой жидкости, которая значительно уменьшает адгезию металлических электродов с керамикой. цель изобретения состоит в устранении укаэанных недостатков, а именно в повинны качества герметизации.

Предлагаемый способ герметизации пьеэокерамическия изделий путем пропитки и поляризации в герметнэирующем составе, содержащем сополимеры, с одновременным возбуждением механических колебаний образца отличается тем, что в иэделии возбуждают колебания резонансной частоты.

В качестве пропнтывающей жидкости берут сополимеры (мономеры), например, бутилового и метилового эфиров метакриловой кислоты и полиэфнра .или стнрола с ненасыщенным метокриловым полиэфиром; размеры .молекул этих жидкостей значительно меньше размеров капилляров керамики.

Для возбуждения колебаний иэделие можно включать в схему автогенератора в качестве частотно- задающего эле8 мента. Колебания на резонансной частоте обеспечивают наиболее полную и быструю прописку..По окончании про.питки и поляризации иэделие отключают, извлекают из пропитынающей жидкости и осуществляют полимериэацию сополимера, проникшего в капилляры и оставшегося на поверхности изделия °

Предлагаемый способ герметизации пьезокерамических изделий заключает.- 15 ся в следующем. Керамическую заготовку металлизируют, лрипаинe07 выводы, 3 ат м ггог р JEают н ге ь ".Q1и злрpþùуIc жидкость (которая в этом случае сл",-.:;".т и изолирующей) „ а электроды под- 20 ключают к схеме антогенератора.

Однонрег:енно на выводы пьезоэлемента:-:сдают высокое посто и-ное лоллрнзуюаее напряжение. Затем включают автогенератор, который работает на час"осе, близкой или равной собственной резонансной частоте образца. При том во всем объеме изделия возникают механические колебания максимальной амплитуды. Эти колебания способ30 стнуют быстрому лронийнонеыию лролитынающей жидкости н капилляры на большую глубину. Затем последовательно отключают постоянное поляризующ е ..алряжение и антогенератор. Пьезоэлемент извлекают иэ ванны с герметиэирующей жидкостью и выдерживают при соответствующей температуре до полной полимеризации компаунда.

Пример. Пьезоэлемент гидроакустического излучателя из пьезо- 40 керамики ЦТС с нанесенными электродами и подпаянными к ним ввгнодами погружают в подогретый до 50-100 C метакриловый компаунд типа MbK, представляющий собой смесь сополимерон 45 бутилового и метилового эфиров метакриловой кислоты и полнэфира ТГМ-3.

На выводы подают высокое лоляризующее напряжение (2-4 мв/м), одновременно пьезоэлемент включают в схему автоге- 60 нератора в качестве частотно-задающего элемента(3). При возбуждении автогенератора в пьезоэлементе возникают механические колебания на его резонансной частоте, приводящие к быстрому заполнению пор пьезокерамики сополимером и способствующие ускорению процесса поляризации. Через 5-20 минут высокое напряжение отключают, осуществляя остаривание пьезоэлемента в течение 1-3 минут при работающем автогенераторе. Затем автогенератор отключают, пьезоэлемент извлекают иэ компаунда и выдерживают при 100 С до полной полимеризации сополимера. B случае сегнетотнердой пьеэокерамики, ребующей длительной выдержки под олем в период полимеризации, на пьезоэлемент может быть подано высокое лоляризующее напряг-.ение. При меньшем времени изготовления пьезоэлемента получают нибростойкоелокрытие, допускающее работу н условиях больших излучаемых мощностей ультразвука и высокой влажности.

Герметизация изделий по предлагаемому способу позволяет вдвое поры1 сить адгезию пленки к керамике. Повышаются также водостойкость и электрическая прочность например, у керамики на основе цирконата-титаната свинца она возрастает до 8-10 кн/мм, а разброс пробивных напряжений уменьшается

Формула изобретения

Способ герметизации льезокерами-. ческих изделий путем пропитки и поляризации в герметизирующем состанег содержащем сополимеры, с одновременным возбуждением механических колебаний образца, о т л и ч а Ю Щ и йс я тем, что, с целью повышения качества герметизации, в иэделии возбуждают колебания резонансной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Глозман И .A. Пьеэокерамика.

М., Энергия,. 1976.

2. Авторское свидетельстно СССР

М 473568, кл. 8 22 4 3/26, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

9 400974, кл. Н 03 Н 3/02, 1971.

Составитель Н. Фельдман редактор Л. жаворонкова Техред K,Гаврон Корректор Д.Мельниченко

Заказ 5731/20 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5 с с .г. H

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4