Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
25
Естественные пьезоэлектрические кристаллы в своем большинстве очень
хрупки и не выдерживают больших механических нагрузок (кварц, хлорит на-
трия и др.) или имеют низкую температуру плавления (например, сегнетова
соль, около 60
°С), при которой они теряют пьезоэлектрические свойства и
больше не восстанавливают их. Некоторые из них хорошо растворяются в воде
(сегнетова соль, хлорит натрия).
Поэтому в науке и технике получили применение синтетические пьезо-
электрические материалы; титанат бария (ТБ-1), титанат бария кальция (ТБК-
3), титанат-цирконат свинца (ЦТС-19, ЦТС-23, ЦТБС-3, ЦТСНВ-1, РZT-5H,
PZT-8 и др.). У титаната бария пьезоэлектрический эффект в 50 раз больше, чем
у кварца при очень небольшой стоимости. Недостатком титаната бария являют-
ся большие механические и диэлектрические потери, что приводит его к пере-
греву. Кроме того, при температуре свыше 90
°С существенно снижается пьезо-
электрический эффект. В связи с этим для изготовления пьезоэлектрических
преобразователей используют пьезокерамику в основном из титанат-цирконата
свинца, у которой пьезоэффект вдвое больше, чем у титаната бария. Пьезокри-
сталлы ЦТС не растворимы в воде и имеют точку Кюри до 330
°С.
Пьезокерамике из синтетических материалов можно придать практически
любую форму (рис. 12), а следовательно такие преобразователи могут излучать
упругие колебания с одинаковой эффективностью в любом направлении.
Рис. 11. Принципиаль-
ная схема возникновения
пьезоэлектрического эффекта
в двуокиси кремния: а – ней-
тральное состояние ячейки;
б – прямой пьезоэлектриче-
ский эффект; в – обратный
пьезоэлектрический эффект
[96]
Рис. 12. Пьезокерамиче-
ские преобразователи: а – пло-
ский дисковый; б – плоский
квадратный; в – цилиндриче-
ский; г – сферический
Серебряное
пок
р
ытие
Серебряное
пок
р
ытие
Серебряное
пок
р
ытие
Се
р
еб
р
яное пок
р
ытие
a
)
б
)
в
)
г
)

Страницы