Способ герметизации пьезокерамических изделий

Союз Советскик Социвлистическия Республик(45) Дата опубликования описаиия 21,0878 Государствениый омитетСовета М и и астров ССС Рпо делам изобретенийи открытий Щ УДК 666.655(73) Заявитель Московский институт радиотехники, электроники н автоматики54) СПОСОБ ГЕРМЕТИЗЩИИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к технологиипроизводства пьезокерамических изделий ультразвуковых излучателей иприемников, ньезогенераторов для зажигания, пьезотрансформаторов, резонаторов, фильтров и других пьезоэлементов,Известен способ изготовления пьезоэлементов, заключающийся в том, чтона керамическую заготовку наносятэлектроды, подпаивают к иим выводы,затем осуществляют пропнтку заготовки полимерной герметиэирующей жидкостью с последующей термообработкой,восле чего иэделие поляризуют путем фподключения его к источнику постоянного напряжения 1) .Наиболее близким техническим решением к данному является способ герметизации путем пропитки и поляризации в герметизирующем составе,- содержащем полимеры 12) . По этому способу для ускорения процесса пропиткиизделию сообщают ультразвуковые колебания путем соединения его с устройством, возбуждающим колебания череззвукопровод. Однако при этом труднодобиться равномерности колебаний повсему обьему иэделия, следовательно,и пропитка будет неравномерной. Раэмеры капилляров керамических материалов сравнимы с размерами молекул полимерной герметнэирующей жидкости, поэтому такая жидкость не может проникнуть В глубь керамикиКроме 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 металлическия электродов с керамикой.Цель изобретения состоит в устранении укаэанйас недостатков, а имен-но в повыеении качества герметизации.ПредлагаеюФ 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, молекулэтих жидкостей значительно меньшеразмеров капилляров керамики.Для возбуждения колебаний иэделиеможно включать в схему автогенератора в качестве частотно- задающего эле 8мента. Колебания на резонансной час- дтоте обеспечивают наиболее полную ибыструю пропиткуПо окончании про.питки и поляризации изделие отключают, извлекают из пропитынающейжидкости и осуществляют полимериэа- Юцию сополимера, проникшего в капилляры и оставшегося на поверхностиизделияПредлагаемый способ герметизациипьезокерамических изделий заключает.- 15ся в следующем. Керамическую заготовку металлизируют, припаивают выводы,3 атемггот ружают н гер."е 1 и знрующуюжидкость (которая в этом случае слу:кнт и изолирующей)а электроды подключают к схеме автогенератора.Одновременно на выводы пьезоэлемента подают высокое постогнное г.оляриэующее напряжение. Затем включают автогенератор, который работает на частоте, близкой или равной собственнойрезонансной частоте образца. Приэтом во всем объеме изделия возникают механические колебания максимальной амплитуды, Эти колебания способ 30стнуют быстрому проникновению пропитынающей жидкости н капилляры на большую глубину. Затем последовательноотключают постоянное поляризующеенапряжение и антогенератор. Пьезоэлемент извлекают иэ ванны с герметиэирующей жидкостью и выдерживают присоответствующей температуре до полной полимеризации компаунда,П Р и м е р. Пьезоэлемент гидроакустического излучателя из пьезокерамики ЦТС с нанесенными электродами и подпаянными к ним ввгводамипогружают в подогретый до 50-100 Сметакриловый компаунд типа МБК, пред"ставляющий собой смесь сополимерон 45бутилового и метилового эфиров метакриловой кислоты и полиэфира ТГМ 3.На выводы подают высокое поляризующеенапряжение (2-4 мв/м), одновременнопьезоэлемент включают в схему автогенератора в качестве частотно-задающего элемента 31. 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. В случае сегнетотнердой пьеэокерамики, ребующей длительной выдержки под олем в период полимеризации, на пьезоэлемент может быть подано высокое ноляризующее напряжение. При меньшем времени изготовления пьезо" элемента получают Вибростойкоепокрытие, допускающее работу н условиях больших излучаемых мощностей ультразвука и высокой нлажгности.Герметизация изделий по предлагаемому способу позволяет вдвое поры 1сить 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 уменьшаетсяФормула изобретенияСпособ герметизации пьезокерами-, ческих изделий путем пропитки и поляризации в герметизирующем составе, 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 вовнимание при экспертизе:1. Глозман И.А. Пьеэокерамика.М., фЭнергияф 1, 1976,2. Авторское свидетельстно СССРМ 473568, кл, В 22 т 3/26, 1973.3. Авторское свидетельство СССР9 400974, кл, Н 03 Н 3/02, 1971.Составитель Н. ФельдманРедактор Л, Хаворонкова Техред К,Гаврон Корректор Д.МельниченкоЗаказ 5731/20 Тираж 751 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб. д. 4 5 с с,г, 2 щхфилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4