Образец для испытаний пьезоэлектрических материалов на механическую прочность

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ПИСАНИ БРЕТЕН м к обла Изобретен е относи нической пье соеди элек Н 3 моонтроля очности ов имо тричес матер ыт ользовано в п ссе их спытани ется п ий при еской и из ления и лью изо остовер проведен цие ретения ости исп вл вьппеоп"н лени Посл Р н еделении прости пьезоэНа чертеж1 а.Образекого пьесотой Н. дела мех ектричес приведе ни их мате а схема ов, азоэлектзца для приданияческих свойств и е оследующее элект токопроводящей ных электродов тирующих электнаносятся холод ер, осаждением) ия располяризац состоит изоэлемента имение окосъе рическседорожки1 и 2 от и е адиу х наи 2 ом К и выесены тоезками комму 5, которыебом (наприм На его торцэлектродыазующей повя дорожка 3ирали. Токо родов 4ным спосс цельюции обра косъе ковой а наи-т едотвращеа, Возможн проводяв виде выполненная 1 роводящая дорождругие вариГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Особое конструкторско-технологическое бюро "Пьезоприбор" при Ростовском государственном университете(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ. МАТЕРИАЛОВ НА МЕХАНИЧЕСКУ 10 ПРОЧНОСТЬ(57) Изобретение относится к испытаниям механической прочности пьезоэлектрических материалов. Целью изобретения является повьппение достоверности испытаний, Образец содержитцилиндрический пьезоэлемент радиусо)5 С О 1 Б 3/00// 6 01 11 1/2 К и.высотой Н с токосъемными электродами 1 и 2, на боковой поверхностиобразца, выполненного в виде цилинд-ра, нанесена токопроводящая дорожка3, выполненная в вице спирали. Дорожка и электроды соединены между собойкоммутирующими электродами 4 и 5.Спираль наносится под углом,определяемым иэ соотношения о ) агс 813(1-5 Ь)/201 К, а число витков И определяется из условия И 7.10 Н/(3- 511), При испытании, пока цела токопроводящая дорожка, заряды на торцах взаимно компенсируются. При возникновении дефекта и разрыве дорожки появляется нескомпенсированный заряд, который с высокой степенью достоверности фиксируется измерительной аппаратурой. 1 ил,токосъемные электроды 1 и 2ены отрезками коммутирующих родов 4 и 5.анесение токопроводящей дорожкет выполняться любым из транных способов, например,вжигаметаллосодержащих паст,напым или химическим осаждением. этого проводят поляризацию обанты изготовления образцов, например нанесение токосъемных электродов, поляризации и одновременное холодное нанесение токопроводящей дорожки и коммутирующих электродов.В зависимости от геометрических размеров образца, токопроводящую дорожку наносят так, чтобы угол наклона витка о = агсСд-- где Д -272 ф межвитковое расстояние дорожки.Это позволяет для заданных геометрических размеров образца и дорожки получитьН максимальное число витков Н = --- ". 15л+ьЭкспериментально установлено,что при усилиях, достигающих порядка 60 % предела механической прочности образца, происходит появление микротрещин и осыпание с поверхности осколков с линейным размером 1 = 0,3 мм. При этом их ориентация направлена вдоль направления действия прилагаеМого усилия. 25Нанеся дорожку указанным образом, можно обнаружить дефекты, линейный размер 1 которых не менее д+1,5 Ь. Для повышения достоверности необходимо минимизировать межвитковое рас- ЗО стояние д. Тогда параметры токопроводящей дорожки должны удовлетворять следующим условиям:0 3-1 5 Ьд/ (агсСд -- 2 ---2%К 3 .1-5 Ьагсд 20 у фН 10 Н0,3-0,51 3-5 ЬИспытания с помощью образца осуществляют следующим образом.После изготовления образец устанавливают в разрывную машину для испытаний на механическую прочность при статических нагрузках либо на вибростенд (ударный стенд) для испыт.аний при динамических нагрузках.Токосъемные электроды 1 и 2 соединяют с измерительной аппаратурой,например осциллографом или вольтметром. Пока образец цел, электрическиезаряды, возникающие на токосъемныхэлектродах, взаимно компенсируются(так как электроды закорочены токопроводящей дорожкой),Повреждения, которые с большой степенью вероятности начинаются на поверхности образца, что связано с повышенной чувствительностью хрупких материалов к поверхностным дефектам, направлены вдоль направления действия механических напряжений и приводят к разрыву токопроводящей дорожки и появлению нескомпенсированного заряда на токосъемных электродах, который с высокой степенью достоверности фиксируется измерительной аппаратурой.Формул а и э о б р е т е н и яОбразец для испытаний пьезоэлектрических материалов на механическую прочность, выполненный в виде поляризованного цилиндра с токосъемными электродами на торцах, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния достоверности испытаний, на боковую поверхность цилиндра нанесена соединяющая токосъемные электроды токопроводящая дорожка в виде спирали с углом наклона с и числом витков И, удовлетворяющим соотношениямЗС 1-5 Ь)ТиракВНИИПИ Госу ад рственного комикомите113035, МоскваПроизводствен по изобретениям и отк ь-35 Раи открытиям при ГКНТ ССаушская наб., д. 4/5