Керамика титанат бария

Рис. 7.28. Зависимость скорости звука от температуры в поляризованной керамике титаната бария (продольные колебания по толщине пластинки) [175]

Материалы класса V, содержащие титанат бария, являющийся типичным сегнетоэлектриком, отличаются зависимостью диэлектрической проницаемости от напряженности электрического поля, а некоторые группы (с особо высоким значением е,) — большой зависимостью от температуры с максимумом при температуре точки Кюри. Чем больше содержит керамика титаната бария, тем сильней проявляются сегнетоэлектрические свойства. Свойства керамических материалов типа Б представлены на рис. 3-75. [c.240]

Определить пьезомодуль dn керамики титаната бария — кальция с кобальтом для образца в форме диска радиуса г = см, если частоты резонанса fr = 195 кгц и антирезонанса = 200 кгц - [c.164]

Керамика титаната бария может быть несколько стабилизирована по температуре путем введения в ее твердый раствор малых добавок титаната свинца ВаТЮз и титаната кальция ТЮз. [c.314]

Керамика титаната бария. Получается спеканием мелких кристаллов с цементирующим веществом и некоторыми добавками. При изготовлении накладывается поляризующее напряжение в несколько киловольт на 1 см. В наиболее выгодных условиях пье-400 [c.400]

Пьезодатчики из керамики титаната бария являются в настояш,ее время наиболее совершенными и универсальными чувствительными [c.402]

Однако в связи с развитием в последние годы промышленности синтетических пьезоматериалов — пьезоэлектрических керамик, позволяющих получать пластины любой формы, с произвольным направлением поляризации, кварц вообще перестал применяться для изготовления промышленных фокусирующих излучателей. Но керамические излучатели с радиальной поляризацией тоже не дают равномерного поля. Неоднородность их излучения вызывается не только случайной неоднородностью их свойств и доменной структуры, но и возникающими в них паразитными колебаниями, которые рассматривались в работе [29]. При помощи установки для экспериментального исследования тонкой структуры звукового поля, описанной в работе [30], была исследована фокальная область цилиндрического излучателя из керамики титаната бария с углом раскрытия = 90° и фокусным расстоянием F=i,B> см на резонансной частоте 815 кгц. На рис. 30 приведено распределение давления в фокальной плоскости (кривая 2) по сравнению с расчетной (кривая <3) обращает внимание большая величина вторичных максимумов. [c.185]

Так как эффективность действия концентратора зависит от его фокусирующих свойств, которые в свою очередь определяются малостью аберраций фазового фронта, то прежде всего было предпринято изучение распределения фазы по фронту вблизи излучающей поверхности. Это измерение производилось при помощи миниатюрного приемника из керамики титаната бария диаметром 0,3 мм, который при помощи специального приспособления перемещался вдоль излучающей поверхности на расстоянии 1 мм от нее. После усиления фаза принятых колебаний сравнивалась с фазой напряжения, питающего кварцевые возбуждающие пластинки. Результаты этого эксперимента приведены на рис. 45, где показано распределение фаз вдоль одной из больших окружностей полусферы + 40°, По осж X отложена угловая координата а в градусах а = О соответствует центральной точке оболочки. По оси ординат — отклонение фазы—Дф, Видно, что фазовая аберрация носит двоякий характер с одной стороны, существует случайный разброс, который укладывается в полосу шириной + 25° с другой стороны, средняя линия этой полосы не лежит горизон- [c.195]

Первым был исследован преобразователь в виде полого цилиндра из керамики титаната бария диаметром 20 мм и высотой 100 мм с нанесенными на его внешней поверхности двумя группами обкладок (рис. 8, а). Обкладки являются одновременно поляризующими и возбуждающими. Каждая из групп, в свою очередь, состоит из четырех секций, что позволяет сравнивать эффективность возбуждения при различном расположении обкладок по длине цилиндра. В керамический цилиндр вклеивался стальной цилиндр длиной 100 мм с лысками против центрального ряда обкладок (схема расположения обкладок показана на рис. 8, б и в) и преобразователь, который устанавливался в массивной обойме, сжимался и приклеивался к этой обойме (место склейки проходит по центральному ряду обкладок каждой группы). Внешний вид собранного преобразователя показан на рис. 9. На рис. 8, б показана схема поляризации, а на рис. 8, б — схема возбуждения преобразователя. Принцип его работы аналогичен принципу работы преобразователя, показанного на рис. 6. Когда преобразователь работает, полукольца на противоположных концах цилиндра, расположенные между фиксированными в обойме центральными рядами обкладок, колеблются в противофазе, вызывая закручивание цилиндра. [c.298]

Рис. 8. Полый крутильный цилиндр из керамики титаната бария с двумя группами обкладок

Чувствительный элемент приемника 1 выполнен в виде сферического слоя из керамики титаната бария толщиной около 0,05 мм, нанесенного на платиновый шарик 2, оплавленный на конце платиновой проволоки 3 диаметром 0,05 мм. Проволока проходит внутри капилляра 4, к торцу которого присоединен шарик. [c.333]

Кроме сферических приемников ультразвука, разработаны миниатюрные приемники с цилиндрическими и плоскими чувствительными элементами из керамики титаната бария [12, 13, 15]. [c.337]

Одна из простейших конструкций приемника ультразвука с цилиндрическим чувствительным элементом показана на рис. 10. Полый цилиндр из керамики титаната бария 2 с серебряными электродами, нанесенными на внутреннюю и наружную поверхности цилиндра, с помощью серебряных проводников 2 соединяется с внутренним и наружным проводниками [c.337]

Основную трудность представляет изготовление полого цилиндра 7 из керамики титаната бария. Такой цилиндр может быть изготовлен на станке для ультразвукового сверления. Однако при наличии некоторого опыта работы с керамикой вполне удовлетворительные цилиндры можно изготовить и без ультразвукового станка. В этом случае в прессованных заготовках из сырой массы титаната бария просверливают [c.337]

Характеристика направленности щупа на частоте 1 Мгц приведена на рис. 31, а конструкция описываемого волноводного щупа — на рис. 32. Волноводом 4 служит центральная жила кабеля РК-19. Чувствительный элемент 2 в виде цилиндра из керамики титаната бария укрепляется на волноводе на некотором расстоянии от приемного конца волновода. Внутренняя и наружная поверхности цилиндра посеребрены. Внутренний слой серебра находится в электрическом контакте с волноводом, а к наружному слою серебра припаяна центральная жила второго кабеля РК-19 9, назначение которого — передавать электрический сигнал на вход усилительной аппаратуры. Волновод находится под нулевым потенциалом. Кабель РК-19 8, центральная жила которого служит волново- [c.348]

Излучателем служит резонансная пластинка из керамики титаната бария 5, питаемая от задающего генератора 1 через усилитель мощности 2. Ультразвуковые волны конечной амплитуды распространяются в ванне 4, заполненной водой, и принимаются миниатюрным ультразвуковым приемником 5. Электрический сигнал с приемника поступает через согласующий катодный повторитель 6, электронный гармонический анализатор 7 и широкополосный усилитель 5 на индикатор 9, которым, в частности, может служить электронный осциллограф. [c.364]

Отметим для сравнения, что пьезоэлектрические свойства трансверсально-изотропной керамики титаната бария, обладающей пироэффектом. [c.98]

Влияние содержания г о и коэффициента периодичности р на эффективные постоянные керамики титаната бария [c.98]

В последнее время пьезоэлектрические вибраторы изготовляют также из поликристаллической керамики — титаната бария, который имеет в 100 раз больший пьезомодуль (и поэтому не нуждается в высоком напряжении) и которому можно придать любую форму. Однако эти вибраторы сильно нагреваются при электрической перегрузке, а при температуре свыше 110° становятся непригодными. [c.127]

Пьезоэффектом обладают кристаллы кварца, турмалина (минерала, содержащего бор), сегнетовой соли, керамики — титаната бария и др. В отличие от магнитострикционного кварцевый излучатель требует больших напряжений при малых то- [c.106]

Применяются различные диэлектрики, обладающие пьезоэлектрическим эффектом кварц, сегнетова соль, керамики титаната бария, цирконат титаната свинца и др. В настоящее время наиболее распространены (из-за значительной величины пьезоэффекта и стабильности характеристик) керамики типа ЦТС на основе цирконата свинца. [c.67]

Во втором издании сделан ряд существенных дополнений. Более подробно изложен вопрос о свойствах направленности излучателей звука, добавлен материал о современных методах анализа звука и о визуализации речи, сделано добавление о применениях пьезоэлектрических излучателей из керамики титаната бария, значительно увеличен раздел, посвящённый ударным волнам, добавлен параграф о звуковых фокусирующих системах, приведены данные о затухании ультразвука в зависимости от частоты в воздухе, в пресной и морской воде, добавлен раздел о применении акустических методов для исследования ферромагнитных металлов. Кроме того, сделано много мелких дополнений, а также устранены замеченные ошибки и неточности первого издания. [c.8]

По своим упругим свойствам керамика титаната бария ближе всего подходит к кварцу. При продольных колебаниях в направлении, перпендикулярном к направлению поляризации, собственная частота пластинки, имеющей толщину / (основная, или первая, гармоника), определяется формулой [c.177]

Упругие, пьезоэлектрические и диэлектрические свойства керамики титаната бария зависят от температуры, напряжённости поляризующего поля и внешнего давления. Особенно сильна температурная зависимость электромеханических свойств керамики. Если использовать керамический излучатель в среде, где температура изменяется в пределах нескольких градусов, то изменение резонансной частоты излучателя может составлять около 2—3 /о, т. е. может быть порядка ширины резонансной кривой в результате амплитуда излучаемых ультразвуковых колебаний резко уменьшается. Для того чтобы избавиться от этого нежелательного явления, можно заключить [c.177]

Керамика титаната бария ввиду наличия пьезоэлектрических свойств может быть использована как излучатель ультразвука в широком диапазоне температур, начиная от нескольких десятков градусов выше абсолютного нуля и до 120° С, причём от 10 до 100° С пьезоэлектрические свойства улучшенной керамики незначительно меняются с температурой. При температуре выше 120° С пьезоэлектрические свойства керамики титаната бария исчезают (эта температура соответствует так называемой точке Кюри). [c.178]

Керамика титаната бария применяется в основном как излучатель ультразвука использование её в качестве приёмника нерационально из-за высокого значения диэлектрической проницаемости е (при комнатных температурах е 1100) ). [c.179]

Значительный пьезоэлектрический эффект керамики титаната бария использовался с помощью описанного метода усиления деформаций для исследования фарфоровых изоляторов и других материалов на перетирание. Керамическому излуча телю придавалась форма полого цилиндра, с торца которого смещения передавались в трансформатор смещений — латунный конус с экспоненциальными образующими на узком конце конуса смещения имели значительную величину, сравнимую с величиной смещений, возникающих под действием ветра в месте крепления электрических проводов к фарфоровым изоляторам. Поскольку частота излучателя намного превышает частоту колебаний проводов, за короткий срок можно было проверить качество изоляторов в условиях длительной эксплуатации. Можно осуществить рупор и для поперечных волн для этого необходимо возбуждать в пьезокристалле сдвиговые деформации. Возникающие при этом большие скорости частиц на узком конце рупора и большие силы на малой площади [c.181]

Рис. 10.186. Пьезоэлектрический датчик ускорений, работающий при деформациях сдвига. К внутренней поверхности укрепленного в корпусе 2 кольца I из керамики титаната бария приклеена инертная масса 3, сила инерции которой при измерениях нагружает кольцо на срез. Заряд снимается с цилиндрических поверхностей, где он возникает из-за пьезоэффекта в керамике при деформации сдвига. Датчик не чувствителен к [юперечным составляющим колебания.

Широкое применение в технике имеют пьезоэлементы, изготовленные из сегнетоэлектрической керамики титаната бария. Сегне-токерамика ВаТЮз является синтетическим материалом и изготовляется по обычной керамической технологии. [c.313]

Спонтанно поляризованные области располагаются в керамике неравномерно по различным кристаллографическим направлениям, так что снаружи электрического момента не возникает. Для обращения электрострикционного эффекта в пьезоэлектрический элементы из керамики титаната бария должны быть поляризованы сильным постоянным электрическим полем. Под воздействием внешнего постоянного электрического поля происходит переориентация элементарных диполей, в результате чего в керамическом элементе появляется результирующая поляризация. Полная поляризация до насыщения зависит от продолжительности процесса и величины приложенного электрического поля. [c.314]

Рис. 5. Полый крутильный Гпреобразова-тель из керамики титаната бария

Использование керамики титаната бария для получения крутильных колебаний показано на рис. 5 [7]. На обкладки с, (1 подаются поляриззлю-щие напряжения одного знака, а на обкладки е, / — противоположного знака. Если теперь подать на обкладки а и Ь переменное напряжение, то в цилиндре возбуждаются крутильные колебания относительно его продольной оси. [c.296]

На рис. 24 показана конструкция резонансного приемника ультразвука с цилиндрическим пьезоэлементом 1 из керамики титаната бариа и плоской приемной диафрагмой 2. Часть корпуса вырезана, чтобы пока- [c.346]

Цилиндрический пьезоэлемент из керамики титаната бария с внутренним и наружным диаметрами соответственно 0,6 и 1,4 мм и высотой 2 мм вырезан на ультразвуковом станке 4770 из целой пластины емкость такого пьезоэлемепта около 180—200 пф. [c.349]

Как показано в работах [Х-з], "оксалатная" керамика титаната бария, спрессованная перед окончательным обжигом при большом давлении, приближается по своим свойствам к монокристаллам. В такой керамике обнаружены индуцироваанай фазовый переход в виде двойной петли диэлектрического гистерезиса, критическое поле и анизотропия диэлектрических свойств. [c.103]

Образцы из такого поликристаллнческого титаната бария (пластинки, стержни и т. д.) называют керамическими образцами или часто просто керамикой титаната бария плотность р поликристаллнческого титаната бария составляет 5,4—5,5 г/см . [c.177]

Керамика титаната бария обладает и другим недостатком если на поляризованную керамическую пластинку наложить электростатическое поле в направлении, противоположном направлению П0ляризащ1и, и постепенно увеличивать это поле, пьезоэлектрические свойства керамики будут всё более и более ослабляться и, наконец, при некотором значении напряжённости поля вовсе исчезнут. Это значение напряжённости поля называется коэрцитивным. Керамический излучатель будет уставать ) под действием переменного электрического поля, амплитуда которого близка к величине напряжённости коэрцитивного поля. Для устранения этой усталости надо, кроме переменного поля, накладывать постоянное поляризующее поле в направлении предварительной поляризации. Если величина напряжённости такого подполяризующего поля равна амплитуде переменного поля, излучатель не будет уставать. Таким образом, можно извне улучшать электромеханические свойства керамики, однако иногда это не только неудобно, но и невозможно. Исследования показали, что на электромеханические свойства керамики можно сильно влиять изнутри , путём введения небольшого количества добавок ряда веществ в состав керамики. Введение 4—8 /о титаната свинца (РЬТ10д) повышает температурную стабильность резонансной частоты пластинки и намного увеличивает величину коэрцитивного поля. [c.178]

В настоящее время в ультразвуковой технике, кроме кварца, турмалина и сегнетовой соли, большое применение получил титанат бария. Титанат бария (ВаТЮд) по своим физическим свойствам имеет много общего с сегнетовой солью и относится к так называемой группе сегнетоэлектриков. Кристаллы титаната бария в отличие от сегнетовой СО.ЛИ нерастворимы в воде, они слабо окрашены, причем их окраска зависит в основном от вида примесей и меняется от светложелтой до красно-оранжевой. Титанат бария обладает пьезоэлектрическими свойствами, причем его пьезоэффект превосходит пьезоэффект кварца в 20—30 раз. Выращивание кристаллов титаната бария значительных размеров, позволяющих вырезать пластинки, годные для получения ультразвука, чрезвычайно затруднительно. Поэтому обычно поступают иначе. Выращивают небольшие кристаллы размером в несколько миллиметров затем эти кристаллы спекаются, причем добавляется незначительное количество цементирующего вещества. Образцы из такого поликристаллического титаната бария (пластинки, стержни и т. д.) называют часто просто керамикой титаната бария [c.178]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...