Ультразвуковой способ определения пьезоэлектрических постоянных пьезокерамики

Союз Советскин Социалистических РесттубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ й АВТОРСКОМУ СВИДНБЛЬСУВУ(и)530279 29/229/О 60 30 присоединением заявкивсударственный коцит Совета Министров ССС вв делам нзобретеннй н открытнй(23) П ДК 537, 228.21.317,3 (088,8 3) Опубликовано 30,09.76,Бюллетень 36 5) Дата опубликования описания 10.11.76 Авторыизобретения Зобн А. Яко(71) Заявите инградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина)(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯПЬЕЗОЗЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ ПЬЕЗОКЕРАМИ Изоакусти етение относится к облас и измерительной техники льт пендикулярных к осопод углом 45 к ихизмерении скоростезипродольной и кваэвых направлениях и аточной поляризации, исходному положению, распространения квапоперечной волн в но- расчете искомых постоян может яых по реэуль Для . этого точность измемости эначен ги ультразвуковых вол етения - повышение точност Цель измерении,Зто достигаетс 5 мому способу дозамеряют его ем я тем, что длаг перешлифоввния обрвэцкости в направлении остии на частотах 11 к й поляриза точноиНа 1 м 1 низких тся услтотех, как известно, реаотсутствия Механических ытуемом обреэце, а нв - условия отсутствия деультатам измерения емкосчить отношение дизлектриостей Св свободного и лизую напря звуковых волнпендикулярно кпытуемого обра направлениях таточной пол нии в доль изации исрму прямоследую ши м ысок х частотахий. По реэается полупроницаек зца, имеющего ф лелепипеда, с пм двух граней о орма ей у угольного паралперешлифование ескт разцв, пер(22) Заянлено 14,11.72 (21) 1846044/1 быть использовано для,исследования и контроля качества пьеэокерамических материалов,Известен способ определения пьезоэлектрических постоянных пьезокерамики, основан ный на измерении частот резонанса и антирезонанса ( 11. Такой способ ке обеспечивает измерения всех пьезопостоянных и имеет малую точность из-за сильной зависимости параметров пьезокерамики от технологии изготовления и форморазмеров образцов.Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является ультразвуковой способ определения пьезоэлектрических постоянных пьезокервмики, эеключаюшийся в измерении скоростей распространения продольной и двух поперечных ультрататам всех измерений21,способа характерны малаярений из-за боьшой зевисий пьезопостоянных от скоросЙьеэоэлектрическая постоянная, 6з находится в явном виде их уравнения (4),пьезопостоЯнные Фз и 6 з 4 - пУтем РещеииЯ на ЭВМ системы четырех уравнений (2), (6), (7) и (8).В уравнения (1) - (8) входят следуюС 44 ) 1(2) для направления Е Е С-Рче(ч (з) ог1 з 4)Е(,Т (ч) 44 Е 244"4)ч)ЗО Затем измеряют емкости испытуемого образца в направлении остаточной поляри,зации на частотах (1 1000 гц) и (1 1 мгц) и находят связь меду 8 ф и 6"33 . зз.Зб(б)После этого перешлифовывают две грани образца, перпендикулярные к остаточнойполяризации под углом 45 к исходномуположению и в новом направлении проводят измерения скоростей квазипродольной иквазипоперечной ультразвковых волн.Оля направления 8 =45 получают2( Е ) О, (7) зажатого материала, определяемое пьезоэлектрическими постоянными. Ю з з и е з,Исключение операции )перешлифовыванияообразца под углом 30 облегчает процесс 5 подготовки образца к измерениям.Способ осуществляют следующим образом,В испытуемом образце, имеющем форму прямоугольного параллелепипеда, иэ:.еряют скорости всех ультразвуковых волн в направле ниях, параллельном (направление Ь,6 = О ) иперпендикулярном(направление , 9 =90 С)о остаточной поляризации. Найденные скорости позволяют определить следующие величины:б для направления Е О Е р 2 О3) Е зъСзз+4)(з =Рче(2)Е зз (2шие величины;С. - модули упругости при постоянномЕ1 Кэлектрическом поле;Юб, - диэлектрические проницаемости(кпри постоянной деформации; Р плотность материала; 8 - угол между осью ( и направлением распространения волны; ч (7)- скорость распространения поперечной волны в направлении оси Ь ЧЕ(7,)- скорость распространения продольной волны в направлении оси К ч (К) - ско,Я рость поперечной волны со смещением вдоль оси 2, для направленияК, Ч- скорость поперечной волны со смешением вдоль оси Х для направлениями;Чу 6 (45 ) - скорость кваэипродольной волны для направленияо о45 з Ч (45 ) - скорость квазипоперечо ной волны для направления 45 Формула изобретения Ультразвуковой способ определенияпьезоэлектрических постоянных пьезокерамики, заключающийся в измерении скоростей распространения продольной и двух поперечных ультразвуковых волн в направлениях вдоль и перпендикулярно к остаточнойполяризации испытуемого образца, имеющегоформу прямоугольного параллелепипеда, споследующим лерешлифованием двух гранейобразца, перпендикулярных к остаточнойополяризации, под углом 45 к их исходному положению, измерении скоростей распространения квазипрсдол ной и кваэипоперечной ультразвуковых волн в новом направлении и расчете искомых постоянныхпо результатам всех измерений, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, до перешлифования образца замеряют его емкости в направлении остаточной поляризации на частотах з.1 кГц и 21 мГц,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Глазман И, А, Пьезокерамика, М