Демпфирующая масса для ультразвуковых пьезопреобразователей

 

Изобретение касается неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности использования в условиях перепада температур. Использование в демпфирующей массе в качестве связующего жидкого стекла, в качестве наполнителя пьезокерамического порошка, а в качестве ускорителя твердения кремнефторида натрия обеспечивает хорошее согласование демпфера с материалом пьезоэлемента по термическому коэффициенту линейного расширения и вследствие этого высокую прочность самого демпфера и его соединения с пьезоэлементом в условиях температур до 500°С при их перепадах .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)5 G 01 N 29/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4663872/28 (22) 20,03.89 (46) 15,09.91, Бюл, № 34 (71) Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (72) Н.С.Марьин, М,Ф.Корчагин и Е.М.Бочканов (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 705325, кл. G 01 N 29/04, 1977. (54) ДЕМПФИРУЮЩАЯ МАССА ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение касается неразрушающего контроля. Целью изобретения является

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для изготовления демпферов ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей, предназначенных для работы при температуре до 500 С в условиях перепада температур, Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности использования в условиях перепада температур.

Демпфирующая масса содержит жидкое стекло в качестве связующего, кремнефторид натрия в качестве ускорителя твердения и пьезокерамический порошок в качестве наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.7, : жидкое стекло 30-40; кремнефторид натрия 3-4; и ьезокерамический порошок 56-67.. Ы 1677621 А1 расширение области применения за счет обеспечения возможности использования в условиях перепада температур. Использование в демпфирующей массе в качестве связующего жидкого стекла, в качестве наполнителя пьезокерамического порошка, а в качестве ускорителя твердения кремнефторида натрия обеспечивает хорошее согласование демпфера с материалом пьезоэлемента по термическому коэффициенту линейного расширения и вследствие этого высокую прочность самого демпфера и его соединения с пьезоэлементом в условиях температур до 500 С при их перепадах, Демпфирующую массу изготавливают следующим образом.

Смешивают 61.5 г пьезокерамического порошка с 3,5 г кремнефторида натрия, добавляют 35 г жидкого стекла и перемешивают до получения однородной массы.

Полученную смесь заливают в форму, смазанную предварительно керосином и в течение 2 ч подвергают вибрации на вибростенде или в центрифуге, в результате чего тяжелые частицы наполнителя сосредотачиваются в той области демпфера, которая предназначена для соединения с пьезоэлементом. После 24 ч сушки при 18—

20 С демпфер извлекают из формы и сушат на воздухе в течение 15 сут при 18 — 22 С.

После этого демпфер помещают в термостат, со скоростью 20 С в час повышают температуру до 100 — 110 С и сушат в течение 8-10 ч.

1677621

Составитель M. Андреева

Редактор О. Спесивых. Техред М.Моргентал Корректор М, Шароши

Заказ 3111 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5.

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород ул.Гагарина, 101

Выбор компонентов демпфирующей ,массы и их содержания обусловлен следующим.

Выбор в качестве связующего жидкого стекла обеспечивает значительное повышение стойкости демпфера к колебаниям температуры окружающей среды. При выборе содержания жидкого стекла в демпфирующей массе ниже 30 мас. композиция получается густой и в демпферах появляются газовые включения, а содержание жидкого стекла больше 40 мас. увеличивает длительность сушки демпфирующей массы.

Использование в демпфирующей массе ускорителя твердения обеспечивает высокую прочность демпфера. При отсутствии кремнефторида натрия процесс твердения происходит только в поверхностном слое демпфирующей массы за счет высыхания его и взаимодействия силиката натрия с углекислотой воздуха. При введении в демпфирующую массу кремнефторида натрия выделяется гель, который цементирует частицы наполнителя.

При введении кремнефторида натрия в количестве меньшем 3 мас. начало отвердевания удлиняется, а прочность демпфера уменьшается.

При введении кремнефторида больше 4 мас. происходит быстрое твердение демпфирующей массы и газовые включения, попавшие в нее при замесе, не успевают выйти.

Выбор пьезокерамического порошка в качестве наполнителя и его содержания позволяет получить демпфер, который по величине характеристического импеданса хорошо согласуется с выбранным пьезоэлементом, так как после сушки демпфирующей массы ее характеристический импеданс равен импедансу наполнителя.

По термическому коэффициенту линейного расширения композиции на основе

5 жидкого стекла в качестве связующего и пьезокерамического порошка в качестве наполнителя хорошо согласуются с пьезоэлектриками ЦТС-19, ЦТС-23, ЦТС-21 и ЦТС-26, что обеспечивает их прочность в условиях

10 перепада температур, а также прочность соединения демпфера с пьезоэлементом, которое осуществляют путем склейки тем же композитным материалом, из которого изготовлен демпфер.

15 Модуль жидкого стекла, характеризующий содержание кремнезема по отношению к окиси натрия, должен быть в пределах

2,4 — 3,1, а содержание кремнефторида натрия в техническом продукте должно быть

20 не менее 90 .

Таким образом, демпфирирующая масса для ул ьтраз вуковых и ьезоп реобразо вателей обладает более широкой областью применения;

Формула изобретения

Демпфирующая масса для ультразвуковых пьезоп реобразователей, включающая связующее и пьезокерамический

30 порошок в качестве наполнителя, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности использования в условиях перепада температур, она дополнительно со35 держит кремнефторид натрия в качестве ускорителя твердения, а в качестве связующего — жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас. : жидкое стекло 30 — 40; кремнефторид натрия 3 — 4;

40 пьезокерамический порошок 56-67.