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波 (汕頭超聲電子 )超聲換能器廠汕頭::介紹了功率型壓電陶瓷振子的研制過程。采用二次水磨加黏合劑造粒方法,并使用超細(xì)ZrO2,使燒結(jié)溫度降低,從而減少PbO的揮發(fā)。作者對鈮鋰鋯鈦酸鉛系統(tǒng)做了大量的配方篩選工作,確定了性能滿足使用要求的配方(Pb1-aSra(Li14Nb34)0112Zr0146Ti0142O3)。敘述了功率型壓電陶瓷振子在超聲、超聲焊接、超聲鉆孔等方面的應(yīng)用。:壓電陶瓷振子鋰鋯鈦酸鉛陶瓷聲換能器聲儀分類號:TN隨著超聲技術(shù)的發(fā)展和功率型超聲儀器設(shè)備應(yīng)用的深化,備性能的高低很大程度取決于功率型壓電陶瓷振子品質(zhì)的好壞,—,,,,,

本工作所研究的材料配方的基本組成為Pb1-aSra(Li14Nb34xZryTizO3為了獲得滿足上述要求的材料配方在該系統(tǒng)中,x、y、z配比,進行基方試驗,選擇在保證高Qm和低tg?的同時,d33、kΕrT30也較高的基礎(chǔ)配方,Pb1-aSra44性能,在所選定的基方中,摻入適量的Sr2取代Pb2+,提高ΕT?Ε0r3kpQm。在本工作Sr2的最佳取代x為3%。另外,還適量添加MnO和LaO來進行改功率型壓電陶瓷振子既要有較強的壓電效應(yīng)和較好的

添加MnO的作用是為進一步提高Q和降tg?,?和 也到害,o kp 矯頑電場提高,體電阻率下降,?和 也到害,o kp ,,強特性,又要承受大的功率極限和機械應(yīng)變極限,即:既要

b)

TiO,115%MnO和2%LaO,其性能達(dá)到富士公90年代產(chǎn)品的水

優(yōu)越的材料性能,如機電耦合系k(kt,kp,k33)大,壓電系數(shù)d33大,機械品質(zhì)因數(shù)Qm大,介質(zhì)損tg?小,又要振子的使用長,性能穩(wěn)定,機械強度高〔1。前者主要在于材料配方的合理設(shè)計,后者主要依靠相應(yīng)的工藝保證。

〔2〕,1表1本廠產(chǎn)品和富士公司產(chǎn)品性能對廠kp%k33%Ε0Θg·cm-dC·N-tg1汕頭超1>360×10-1富—1—330×10-功率型壓電陶瓷振子的工藝流程:配料→混料→預(yù)合成→高品質(zhì)的功率型壓電陶瓷振子,優(yōu)良的壓電材料配方是基礎(chǔ),合理的生產(chǎn)工藝是保證。功率型振子是大尺寸的產(chǎn)品,收稿日期 修回日期

1998年10藝尤顯重要,其中關(guān)鍵在于造粒、成型和21211造粒和成功率型振子是大尺寸產(chǎn)品,在生產(chǎn)時,采用干壓成型方式。大片成型模具的模腔大,所填充的粉料多,為得到致密度均勻的成型坯體,要求粉料的流動性好,顆粒細(xì)小,料配2球磨造粒和攪拌造粒的粉料粒徑及分造粒方20304575100球磨造0攪拌造3造粒方式對成型坯體的影造粒方成型壓pMg攪拌造球磨造(319～512)4不同造粒方式瓷體的密攪拌造粒瓷體密度g·cm-(714～716)球磨造粒瓷體密度g·cm-(716～718)表5器用<40mm×5mm振子的極化情造粒方kVC%攪拌造280×10-球磨造340×10-采用球磨造粒方法,所得到的坯料的顆粒粒徑小、粗細(xì)搭配合理大小顆粒的質(zhì)量比滿足所要求6∶1〔3〕,粉料的流動性也好,在模腔中緊密堆集,堆集氣孔少〔3〕。因此,成型出來的坯體密度大,內(nèi)部缺陷少,能承受的極限極化電壓高,極化效果好。21212燒前面述及,功率型壓電陶瓷振子是大尺寸的燒結(jié)體,比小而薄的壓電陶瓷體的終溫保溫時間長,內(nèi)部溫度梯度大,高溫PbO的揮發(fā)更為嚴(yán)重,內(nèi)外難于均勻燒結(jié),所以功率型振子生產(chǎn)的關(guān)鍵,是如何解決高溫鉛的揮發(fā)的內(nèi)外均勻燒結(jié)問題。為了盡可能減少PbO的揮發(fā),除采用傳統(tǒng)的密封加PbZrO3陶瓷片作為“氣氛片”和在配料中加入過量PbO的措施外,更為有效的措施是能夠降低燒結(jié)溫度〔1。在配料中所用ZrO2,用超細(xì)ZrO2替代普通ZrO2,能使預(yù)合成溫度從970℃降至930℃,燒結(jié)溫度12801250℃,并使振子的性能有所改6。kp%Ε0kp%Ε0tg1gZrO1ZrO1(717～718)

之在升至終溫之前,盡可能減少大尺寸燒結(jié)體的內(nèi)部溫度梯度,保證瓷體的內(nèi)外均勻燒結(jié)。r3合理的配方設(shè)計,針對性的工藝的采用,使研制成功的功率型壓電陶瓷振子,在保證了高Qmtg?的同時,大幅d、k和ΕTΕ等;其綜合性能好,能滿足大的承受r3率極限,可以獲得高的轉(zhuǎn)換效率和大的聲的條件;性能指標(biāo)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平達(dá)到國外同類90年代的水平。并于1996年8月通過了省科委組織的技術(shù)鑒定,獲得1997年汕頭市科學(xué)技術(shù)進步二等獎。主要由超聲波發(fā)生器和用壓電陶瓷振子裝配而成的換能器兩,,,超聲的機理是利用超聲波在液中時,會產(chǎn)生空化、輻射壓、聲流等物理效應(yīng),對件上的污物有機械剝落作用,同時能促進液與污物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達(dá)到物響超聲效對象而定一般情況,普遍采用的頻率范圍是20～40kHz,功率選擇要適中,低頻適用于大部件且結(jié)構(gòu)簡單的物件,高頻適用于超聲換能器通常置于槽的底部,也有的直接浸入液中。超聲能提洗速度、質(zhì)量,降低勞動強度,在換能器產(chǎn)生的超聲振動,通過上焊件把超聲振動能量傳送到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩焊件交界處聲阻大,所以會產(chǎn)生局部高溫使塑料熔化在接觸壓力的作用下完成焊接工作〔4〕。超聲換能器率型振子的大小及變幅(即工具頭的結(jié)構(gòu)隨著焊件、焊點、焊面的不同而異。超聲塑料焊接可以方便地焊接用其他焊接方法無法焊接,,,,,此,接越和。換能器產(chǎn)生超聲振動,這種超聲振動傳輸給工具頭作縱向振動,使待鉆孔工作表面的磨料以相當(dāng)大的沖擊力連續(xù)沖擊,使鉆孔部位破碎和去除而起到鉆孔作用〔4〕。在超聲鉆孔中,工具(16頁另外,通過1050116030min的方法,生產(chǎn)等優(yōu)點,不僅整機小型化和電裝工藝需要,信息時代電子IRR噪聲的片式阻抗元件和濾波器,在帶狀電纜和信號電纜上加電磁干擾制體系,在印制電路板之間及機內(nèi)或混合集成電路表面加電磁干擾抑制體系,采用抗電磁干擾的自適應(yīng)窄帶表面濾波這涉及許多材料和元器件的選擇,如采用高頻低損耗材料的片式電源變壓器、高Q值電感器件、石英晶體器件、高Q值為便于統(tǒng)調(diào),對阻容元件的阻容值誤差和溫度系數(shù)都有更高的要求,現(xiàn)有超精密激光微調(diào)電阻器,用于頻率調(diào)整的激光微調(diào)電容器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、精度高的5和超5計算機電纜高密度連接器,高精度步進電機,高精度敏感元件等。

一方面是隨著集成電路集成度的提高,一些純匹配性的阻容元件已在集成電路內(nèi),另一方面功能型元器件的作用越來越重要實際上許多EMIRFI器件和各種網(wǎng)絡(luò)都做成了組件。同時隨著智能技術(shù)的發(fā)展,具有自檢自調(diào)的智能化模塊簡化統(tǒng)調(diào),也需將一些功能部分分割開來,變成模塊。MCM的212值得關(guān)注的產(chǎn)各類模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器件;用于數(shù)字高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域R絡(luò),包括組合濾波器、組合終端負(fù)載;小型化、薄型化固體繼電器(包括利用光電導(dǎo)通MOS的半導(dǎo)體開關(guān));光無源元件,波分復(fù)用器件;功能型電子元件,包括疊層陶瓷片狀電容器、平滑電容器、多聯(lián)電容器、中高壓電容器以及雙電層電容器;各種表面波器件和壓電陀螺;寬帶微波器件。(編輯:除上所述,許多,如超聲處理中的凝聚、、霧化、、除氣、疲勞試等還應(yīng)于學(xué)物中體外碎技偏癱,同時通過超聲的特性應(yīng)用于制造業(yè)。最近應(yīng)用于業(yè)促進作物發(fā)芽生長和增產(chǎn)操作上,在工業(yè)中開發(fā)超聲電動機的新技術(shù)等等。這些都是功率超聲技術(shù)的應(yīng)用,其主要部件離不開功率型壓電陶瓷振子所組成的換能器。因此,,鋯鈦酸鉛功率型壓電新材料,并采用二次水磨加黏合劑造粒新ZrO2、分段控溫?zé)傻刃录夹g(shù)提高了振子的壓電功率型壓電陶瓷振子配用于超聲、超聲焊接、超

由于受到工藝的局限,性能指標(biāo)的提高還有不盡人意之處。如果采用更為先進的工藝設(shè)備(如氣流、噴霧造粒等),材料配方本身所具有的性能將得到更為充分的發(fā)揮;性產(chǎn)品等方面作更為深入的工作,將對進一步擴大功率型超聲1.壓電陶瓷材料及器件.廣州:華南工學(xué)院,2MiroslavBoudys,MiroslavVeselsky,JiRiHeJhalek.Characterizationofpiezoelectricceram