Спосіб виготовлення складених п’єзокерамічних перетворювачів

Спосіб виготовлення складених п'єзокерамічних перетворювачів, що включає паяння п'єзокерамічних елементів і металевих резонаторів з одночасною поляризацією, яке здійснюється на етапі остигання п'єзокерамічної структури через додання напруги поляризації у вигляді Імпульсів, амплітуда яких відповідає передпробивному значенню для максимальної температури, тривалість визначається часом досягнення струмом витоку передпробивного значення, який відрізняється тим, що на етапі діелектричної релаксації напругу поляризації знижують до мінімального рівня, який не викликає розвитку процесу пробою, і по зміні рівня струму витоку визначають момент додання наступного імпульсу поляризації. Корисна модель відноситься до області електроніки, а точніше до області технологи виготовлення складених п'єзокерамічних перетворювачів. Відмий спосіб виготовлення складених п'єзокерамічних перетворювачів, що включає пайку п'єзокерамічних елементів І металевих резонаторів з одночасною поляризацією, яка здійснюється на етапі остигання п'єзокерамічної структури через додання напруги поляризації у виді імпульсів, амплітуда яких відповідає передпробівному значенню для максимальної температури, тривалість визначається часом досягнення струмом витоку передпробівного значення, пауза має тривалість, достатню для здійснення релаксації вільних зарядів п'єзо керамічного елемента, а відключення імпульсів відбувається при досягненні температурою п'єзокерамічного матеріалу значення середнього між температурою Кюрі і 0°С. [Патент №56597А Україна МПК H01L41/00. Спосіб виготовлення складених п'єзокерамічних перетворювачів / Паеранд Ю.Е., Захожай 0 1. (Україна) - №2002076297; Заявл. 29.07.2002; Опубл. 15.05 2003, Бюл. №5]. Недоліком відомого способу є те, що під час поляризації імпульсами напруги за спеціальним алгоритмом, у момент паузи, відсутній контроль стану п'єзокерамічної структури і релаксації вільних зарядів 3 огляду на це, при формуванні імпульсів поляризації, тривалість паузи між імпульсами поляризації повинна визначатися фіксованою і більшою ніж най триваліший процес діелектричної релаксації і відновлення електричного опору п'єзокерамічного елементу. Таким чином, певною мірою не досягається мета забезпечення у будь який момент часу додання максимального рівня напруги поляризації' і тим самим не забезпечується максимальний рівень п'єзоактивності складених п'єзокерамічних перетворювачів, що виготовляються. Технічною задачею корисної моделіу є удосконалення способу виготовлення складених п'єзокерамічних перетворювачів, у якому за рахунок введення контролю стану п'єзокерамічної структури в моменти пауз між імпульсами напруги поляризації, визначається оптимальна їхня тривалість, що дозволяє збільшити час додання напруги поляризації до п'єзокерамічної структури і тим самим, забезпечити підвищення п'єзоактивності складених п'єзокерамічних перетворювачів, що ви готов л я ються. Поставлена задача досягається тим, що у способі виготовлення складених п'єзокерамічних перетворювачів, який включає пайку п'єзокерамічних елементів і металевих резонаторів, з одночасною поляризацією, яка здійснюється на етапі остигання п'єзокерамічної структури через додання напруги поляризації у виді імпульсів, амплітуда яких відповідає передпробівному значенню для максимальної температури, тривалість визначається часом досягнення струмом витоку передпробівного значення, згідно з корисною моделлю, на етапі діелектричної релаксації напругу поляризації знижують не до нульового значення, а до мінімального рівня, який не викликає розвиток процесу пробою, і по зміні рівня струму витоки визначають момент додання наступного імпульсу поляризації, що дозволяє забезпечити підвищення CM ю О) 7952 п'єзоактивності складених п'єзокерамічних перетворювачів. На Фіг. проілюстрований спосіб, що заявлямакс ється, ІВИт відповідає максимальному рівню струму витоки, при якому починається розвиток МІН електричного пробою, ІВит - мінімальному струму витоки, при якому починає формуватись наступмакс ний Імпульс напруги поляризації, и п о л - максимальному рівню напруги поляризації, яка подаєтьМІН ся на п'єзокерамічну структуру, а иПОл мінімальному рівню напруги поляризацію, який утворює струм витоки через п'єзокерамічну структуру на етапі діелектричної релаксації. tpen - показує проміжок часу, що приділяється на релаксацію накопиченого заряду в п'єзокерамічній структурі Реалізація нового способу виготовлення наведена для складених п'єзокерамічних перетворювачів пластинчастого типу з матеріалу ЦТС-35 зі срібними електродами, які працюють на подовжніх коливаннях, і металевим резонатором типу 44НХМТ. Спосіб здійснюють таким чином. На поверхню металевого резонатора попередньо наносять покриття із припаю, який містить срібло. Перед пайкою здійснюють зборку п'єзокерамічного елемента з металевим резонатором і фіксацію їхнього взаємного положення за допомогою спеціального затискача. Нагрів при пайці здійснюється шляхом пропущення через металевий резонатор протягом 4-5 секунд електричного струму промислової частоти. Додання імпульсів напруги поляризації' на електроди п'єзокерамічних елементів здійснюють з моменту відключення джерела нагріву І початку процесу остигання складеного п'єзокерамічного перетворювача та продовжують до температури 40°С Амплітуда імпульсів напруги поляризації складає 710В при товщині п'єзокерамічних елементів 0,5мм. У процесі пайки здійснюється контроль рівня струму витоки п'єзокерамічної структури. Після додання до складеного п'єзокерамічного перетвоМакс рювача напруги поляризації рівня иПол через структуру п'єзокерамічного перетворювача починає протикати струм витоки, величина якого експоненційно зростає Після досягнення струмом макс витоки рівня ІВит величина напруги поляризації знижується до рівня иПОлМ'н І починається етап діелектричної релаксації, який зазначений на Фіг. як tpen. Після зниження величини струму витоки до рівня ІВИтМІН, величина напруги поляризації знову підвищується до рівня и п о л м а к с Надалі зазначені процеси повторюються циклічно до зниження температури складеного п'єзокерамічного перетворювача до рівня 40°С. Використання запропонованого способу дозволило підвищити рівень п'єзоактивності складених п'єзокерамічних перетворювачів на 4,7% у порівнянні зі способом, представленим у прототипі. U Фіг. Комп'ютерна верстка А. Крупевський Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601