МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Прибор Ультразвуковой отпугиватель грызунов

    магнитном сепараторе сырье через загрузочный бункер тонким слоем ссыпается

    на вращающийся барабан, изготовленный из листовой тонкой (1,5 – 2 мм)

    латуни. Внутри латунного барабана находятся мощные электромагниты. Сырье,

    очищенное от железа, ссыпается в лоток, а частицы железа счищаются с

    поверхности барабана скребком и попадают в лоток.

    Контроль качества очистки порошкообразной массы сырья осуществляется

    при помощи постоянного магнита, погружаемого в порошок. Если на полюсах

    магнита собираются частички железа, процесс магнитной сепарации

    повторяется.

    Дозировка исходного сырья производится взвешиванием на технических

    весах 1-го класса. Шихта (набор компонентов) для синтеза титаната бария

    состоит из углекислого бария (71%) и двуокиси титана (29%). Перед

    дозировкой взвешиванием необходимо проверять влажность компонентов, которая

    не должна превышать 0,5%. Содержание влаги в компонентах проверяют

    следующим образом: берут навеску 50 - 100 г компонента и помещают в хорошо

    прокаленную фарфоровую чашку или стеклянный стакан. Сосуд с проверяемым

    сырьем взвешивают, а затем прокаливают при температуре 100 - 110°С.

    Охлажденную в эксикаторе до комнатной температуры навеску вновь взвешивают

    вместе с чашкой. Абсолютная влажность определяется по формуле

    [pic],

    где W - абсолютная влажность сырья, %,

    q0 - масса влажного сырья, г;

    q1 - масса высушенного сырья, г.

    Смешивание компонентов шихты производится в шаровых или вибрационных

    мельницах.

    Шаровая мельница представляет собой стальной цилиндрический барабан,

    внутренние стенки которого выложены (футерованы) радиофарфором или другим

    высокопрочным керамическим материалом. Барабан приводится во вращение

    электродвигателем через систему клиноременных передач.

    Перемешивание и измельчение материалов в шаровых мельницах

    осуществляется с помощью фарфоровых шаров диаметром от 20 до 100 мм. Размер

    шаров зависит от емкости барабана. Загрузка и выгрузка материалов и шаров

    производится через специальные люки в барабане. При вращении барабана шары

    поднимаются и падают вниз, перемалывая и перемешивая таким образом

    материал.

    Смешивание в шаровой мельнице может производиться «сухим» или «мокрым»

    способом. Во втором случае кроме смешиваемых компонентов и шаров в шаровую

    мельницу наливают воду в весовом соотношении 1:1:1,7. Перемешивание

    углекислого бария и двуокиси титана должно длиться 6 - 7 ч.

    По окончании перемешивания шихте дают отстояться 3 - 4 ч, удаляют

    верхний слой воды, а отстоявшийся шликер (жидкую массу) просушивают с

    помощью фильтра - пресса и в сушильном шкафу.

    Применение шаровых мельниц имеет ряд серьезных недостатков: очень

    длительный процесс смешивания или помола, необходимость сушки шликера после

    смешивания и помола, для чего требуется дополнительное оборудование и

    время. Кроме того, в шаровых мельницах происходит намол материала футеровки

    и шаров, который отделить практически невозможно. Поэтому шаровые мельницы

    в ряде случаев заменяют более производительными вибрационными мельницами.

    Вибромельница представляет собой стальной корпус, внутренняя полость

    которого покрыта резиной. Он установлен на пружинах, которые в свою очередь

    посажены на направляющие пальцы, укрепленные на несущей раме Вибратор,

    состоящий из чашек с набором секторов, предназначенных для нарушения

    баланса, укреплен на валу. Вал через соединительную муфту соединен с

    электродвигателем, от которого он получает вращение. Вал проходит через

    корпус, в котором запрессованы подшипники. При вращении вала вследствие

    дисбаланса, создаваемого вибратором, корпус совершает колебательные

    движения в вертикальной плоскости.

    Для охлаждения корпус снабжен водяной рубашкой, в которую вода

    подается через специальный штуцер. Размельчаемый и смешиваемый материал

    загружается через люк, закрываемый крышкой. Вместе с материалом в мельницу

    загружаются стальные шары диаметром 15 - 25 мм. Выгрузка материала и шаров

    из вибромельницы производится через люк.

    Амплитуда колебаний корпуса вибромельницы может быть изменена за счет

    изменения количества секторов вибратора.

    Смешивание компонентов шихты - углекислого бария и двуокиси титана -

    на вибромельнице производится в течение 50 - 60 мин. При этом коэффициент

    заполнения объема вибромельницы составляет 0,8 - 0,9; соотношение веса

    загруженных материалов и веса шаров 1: 6.

    Смешанная на вибромельнице шихта подвергается магнитной сепарации для

    удаления частиц железа, которые могли появиться от намола стальных шаров.

    Очищенный от железных примесей пьезокерамический материал увлажняется

    водой (5 – 8 %) и брикетируется. На гидравлическом прессе в формах при

    удельном давлении прессования 4 - 107 Н/м2 получают брикеты цилиндрической

    формы диаметром 70 - 75 мм и высотой 50 - 60 мм.

    Ответственной операцией при изготовлении титаната бария является

    синтез углекислого бария и двуокиси титана.

    Высокотемпературный синтез (получение твердого раствора) BaCO3 и TiO2

    производится в нагревательных печах при температуре 1280 - 1330°С. При

    высокой температуре происходит реакция образования титаната бария

    ВаСО3 + ТiO2 = ВаТiO3 + СО2.

    Наиболее успешно эта реакция происходит в туннельных электрических

    печах, так как электрическими нагревателями можно легко обеспечить

    необходимый температурный режим.

    Подготовленные к обжигу брикеты устанавливаются на подвижные тележки,

    которые проталкиваются через туннельную печь с определенной скоростью,

    зависящей от характеристик печи и партии исходного сырья. После синтеза

    брикеты ВаТiO3 имеют удельный вес 57,5 Н/м3 и равномерную желтовато -

    зеленую окраску.

    Приготовленный указанным способом ВаТiO3 представляет собой

    полуфабрикат и еще не пригоден для изготовления пьезоэлементов.

    Дробление брикетов титаната бария производится на дробильном агрегате.

    6.2. Изготовление керамических заготовок

    Эта стадия технологического процесса производства пьезокерамических

    деталей включает в себя тонкий помол синтезированного материала, оформление

    заготовок и окончательный обжиг.

    Тонкий помол материала производится в вибромельнице, а в некоторых

    случаях - в шаровых мельницах. После сушки и магнитной сепарации

    порошкообразного пьезокерамического материала его просеивают через сито на

    протирочной машине.

    В таком виде порошок поступает на операцию оформления заготовок

    заданных геометрической формы и размеров.

    Оформление заготовок может осуществляться прессованием или горячим

    литьем под давлением.

    Наиболее распространенным способом оформления заготовок при

    изготовлении деталей для гидроакустических преобразователей является

    прессование.

    Пьезокерамический материал, поступающий на оформление заготовок,

    представляет собой мелкодисперсный сухой порошок. Для придания ему

    определенной формы его следует пластифицировать при помощи веществ,

    обладающих связующими свойствами. В качестве пластификатора (связки) при

    прессовании заготовок применяется обычно 3%-ный водный раствор

    поливинилового спирта, вводимого в материал в количестве 4 - 5% по весу.

    При пластификации порошка титаната бария должно быть обеспечено

    тщательное перемешивание порошка со связующим веществом. Это может быть

    достигнуто при помощи специального оборудования. В производстве

    пьезокерамики широкое применение нашли так называемые «бегуны». Бегуны

    состоят из неподвижной металлической ванны, металлических жерновов,

    редуктора и электропривода. Полученную смесь порошка титаната бария с

    поливиниловым спиртом перемешивают, после чего помещают в бункер бегунов и

    включают привод. Обработку на бегунах производят 40 - 45 мин.

    Пластифицированный таким образом пьезокерамический материал для

    раздробления комков пропускают на протирочной машине через сито и помещают

    для хранения в плотно закрывающуюся тару.

    Оформление заготовок методом прессования из пластифицированного

    материала осуществляется в специальных пресс-формах на гидравлических

    прессах.

    Удельное давление при прессовании пьезокерамических заготовок из

    материала, пластифицированного поливиниловым спиртом, составляет (5 -

    8)(107 Н/м2. Мощность пресса определяется в зависимости от площади

    оформляемой детали. В связи с тем, что удельное давление прессования

    является весьма важным фактором, определяющим плотность и прочность

    прессованной заготовки, выбору его уделяется особое внимание.

    Прессование заготовок производится в стальных закаленных пресс -

    формах. При проектировании пресс - форм учитывают усадку пьезоматериала при

    окончательном обжиге и припуск на шлифовку изделия после обжига. Для

    пьезокерамики из титаната бария усадка при обжиге составляет 1,1 - 1,2%.

    Получение необходимых размеров заготовки после прессования зависит и

    от дозировки пресс - порошка. Может быть применена как объемная, так и

    весовая дозировка. При проектировании пресс - формы необходимо учитывать,

    что объем порошка материала должен превышать более чем в два раза объем

    отпрессованной заготовки.

    В процессе прессования заготовок большое значение имеет равномерное

    распределение порошка по сечению пресс - формы, так как неравномерное

    расположение порошка приводит к разной степени его уплотнения, что, в свою

    очередь, вызывает образование трещин и других дефектов в процессе обжига.

    Для удаления воздуха в процессе прессования пьезокерамического

    материала применяется предварительное многократное уплотнение,

    заключающееся в нескольких «подпрессовках», т. е. попеременном плавном

    подъеме и снятии давления.

    Извлечение отпрессованных заготовок должно производиться с помощью

    специальных приспособлений при плавном и непрерывном давлении плунжера. При

    этом не допускается резких движений (во избежание появления трещин и других

    дефектов).

    В последнее время разработан ряд автоматических установок для

    прессования пьезокерамических заготовок.

    Горячее литье под давлением применяется при изготовлении заготовок

    сложной формы. Отливка заготовок этим способом осуществляется на

    специальных установках. Принцип действия установки заключается в следующем.

    К рабочему столу прикреплен бачок для пластифицированного

    пьезокерамического материала, имеющий водяную рубашку, с помощью которой

    осуществляется подогрев шликера до температуры 75 - 80°С. На плите

    устанавливается литьевая форма для отливки заготовок, прижим которой

    осуществляется пневматическим устройством. Рабочая полость литьевой формы

    соединяется с трубкой, по которой шликер поступает из бачка. Поступление

    шликера происходит под действием давления воздуха, равного (6 - 7)(105

    Н/м2. При нажатии на педаль, соединенную с воздушным клапаном, сжатый

    воздух подается в устройство для прижима формы и бачок. Под давлением

    сжатого воздуха литьевая форма плотно прижимается к столу, а горячий шликер

    по трубке поступает в полость формы.

    Постоянство температуры шликера обеспечивается подачей горячей воды,

    температура которой регулируется терморегуляторами или контактными

    термометрами. В качестве пластификатора при подготовке шликера для горячего

    литья под давлением служит парафин.

    Обжиг оформленных заготовок из титаната бария может в принципе

    производиться в любых печах (электрических, нефтяных, газовых) при условии

    обеспечения температурного режима и окислительной среды. В производстве

    пьезокерамики предпочтение отдается электрическим туннельным печам, так как

    в них наиболее надежно обеспечиваются необходимые температурные режимы. В

    газовых и нефтяных печах обычно трудно избежать значительных перепадов

    температуры по объему печи, что влияет на качество обжигаемых изделий.

    Обжиг может осуществляться и в камерных печах; в этом случае режим

    обжига задается на один цикл: изделия загружаются в печь и в течение

    заданного времени производится подъем температуры, выдержка при

    максимальной температуре и охлаждение в печи.

    При обжиге в туннельных печах изделия загружаются на тележки

    («лодочки») и с определенной скоростью продвигаются через зоны нагрева,

    обжига и охлаждения. Ясно, что производительность при обжиге в туннельных

    печах значительно выше, чем при использовании камерных печей.

    Важное значение для обеспечения высококачественного обжига

    пьезокерамических изделий имеет материал подставок, на которые укладываются

    оформленные заготовки. Наибольшее применение получили подставки, в состав

    которых входит 70% часовярской глины, 20% глинозема и 10% молотого шамота.

    Подставка предварительно припудривается слоем обожженной при температуре

    1650 - 1700°С окиси алюминия.

    Обжиг керамики из титаната бария производится при температуре 1380 -

    1400°С. Время выдержки при максимальной температуре определяется размерами

    заготовок и количеством одновременно загружаемых в печь элементов. Обычно

    оно колеблется в пределах 1 - 3 ч. Скорость нагревания в печи может

    составлять 100 - 120°С в час.

    Контроль качества обжига производиться визуальным осмотром элементов и

    путем измерения тангенса угла диэлектрических потерь, который для

    пьезокерамики из титаната бария не должен превышать 1 - 1,5%.

    6.3. Изготовление пьезоэлемента излучателя

    На этой стадии осуществляют механическую обработку полученных из

    обжига заготовок, серебрение контактных поверхностей и поляризацию.

    Механическая обработка пьезокерамических заготовок производится

    шлифованием на плоско- и кругло шлифовальных станках, применяемых при

    обработке металлов.

    Шлифованием пьезокерамических заготовок можно придать им желаемую

    форму и получить необходимые размеры изделий. Шлифование производится

    «мокрым» способом, преимущественно алмазными кругами. В качестве

    охлаждающей жидкости используется проточная вода.

    При обработке малогабаритных плоских деталей их приклеивают к

    шлифованным стальным плитам смесью 40% канифоли и 60% воска, смесью

    канифоли и парафина (1:1) или чистой канифолью. Для приклейки деталей плиту

    нагревают до температуры 60 - 70°С, наносят на нее тонкий слой клеящего

    вещества, а затем раскладывают заготовки. Плиту с наклеенными заготовками

    устанавливают на магнитном столе станка.

    Для снятия заготовок после шлифования плиту вновь нагревают.

    Цилиндрические поверхности пьезокерамики обрабатывают на

    круглошлифовальных станках, закрепляя детали с помощью специальных оправок.

    Получить детали фасонного профиля, выполнить прошивку сквозных и

    глухих отверстий в пьезокерамике известными методами шли4ювания часто

    бывает невозможно. В последнее время успешно применяют методы

    ультразвуковой обработки для: 1) прошивки сквозных и глухих отверстий

    диаметром 5 - 40 мм в пьезокерамических пластинах толщиной 2 - 10 мм; 2)

    закругления острых кромок и граней радиусом 1,5 - 3 мм; 3) прошивки глухих

    пазов со скругленными углами; 4) нанесения рисок и различных сложных

    профилей на пьезокерамику.

    Перечисленные операции выполняют на ультразвуковом станке с мощностью

    на выходе генератора 1,5 кВт и частотой колебаний вибратора 20 - 25 кГц.

    Для прошивки отверстий применяются ступенчатые концентраторы, изготовленные

    из стали 40Х.

    При нанесении на деталь профилей различного вида рабочий профиль торца

    инструмента подбирают соответствующим заданной фигуре.

    При обработке керамических заготовок с помощью ультразвука в качестве

    абразива используется карбид бора, а абразивная суспензия подается в зону

    обработки поливом.

    Металлические электроды, нанесенные на поверхности пьезо-керамического

    элемента, должны обладать высокой электропроводностью и обеспечивать

    достаточный контакт и прочность сцепления с керамикой. С этой целью на

    поверхности пьезокерамических элементов наносят металлическое покрытие,

    создавая контактные поверхности. Наиболее распространенным покрытием

    является в настоящее время серебрение, а применяемым методом нанесения

    покрытия - вжигание серебра в керамику.

    Возжженное в керамику серебро образует химически и механически стойкое

    покрытие и обеспечивает возможность припайки проводников к электродам

    обычными припоями с введением в них 2 - 3% серебра.

    Прочность сцепления серебряного покрытия с керамикой в большой

    степени зависит от качества подготовки покрываемых поверхностей. Наиболее

    прогрессивным методом очистки поверхности керамики является ультразвуковая

    обработка. При этом методе очистки пьезокерамические элементы помещают в

    моющий раствор, нагретый до температуры 60 - 80°С и подвергают воздействию

    ультразвука в течение 5 - 7 мин. После этого элементы промывают в горячен

    воде н сушат в термостате при температуре 100 - 110°С в течение 1 - 2 ч.

    При отсутствии ультразвуковых установок элементы перед серебрением

    можно очищать промывкой в горячей мыльной воде при температуре 50—70°С с

    последующей промывкой в проточной воде и прокаливанием при температуре 600

    - 650°С в муфельной печи. После очистки непосредственно перед нанесением

    серебряной пасты поверхности элемента протирают спиртом.

    Порядок приготовления пасты: навески окиси серебра, борнокислого

    свинца и окиси висмута смешивают и тщательно растирают в шаровой мельнице

    или фарфоровой ступке в течение 40 - 50 мин; в полученную смесь вводят

    связку, состоящую из раствора канифоли в скипидаре и касторового масла;

    снова перемешивают пасту в шаровой мельнице пли ступке.

    Приготовленная паста должна храниться в герметично закрываемых

    сосудах.

    Нанесение серебряной пасты на поверхности элементов из пьезокерамики

    можно производить пульверизацией, кистью вручную или на приспособлениях и

    другими способами. Процесс нанесения пасты пульверизацией легко поддается

    механизации, однако недостатком его являются большие потери серебра.

    Независимо от метода покрытия паста должна быть нанесена равномерным

    слоем. После нанесения пасты элементы просушиваются на воздухе в течение 1

    - 2 ч.

    Вжигание серебра в керамику - заключительная операция нанесения

    электродов. Для проведения ее детали должны быть свободно уложены для

    загрузки в электрическую туннельную печь. Процесс вжигания производится при

    температуре 830 - 850°С. При постепенном повышении температуры до 200 -

    300°С происходит выгорание органических пластификаторов, входящих в состав

    пасты (канифоль, касторовое масло и др.), а затем, при температуре 450 -

    510°С, окись серебра восстанавливается до металлического серебра

    (2АgO(4Ag+O2).

    Наличие плавней в пасте значительно снижает температуру плавления

    серебра и обеспечивает высокую прочность сцепления кристаллов серебра между

    собой и с керамикой.

    Один цикл вжигания серебра дает слой серебра на керамике, равный 4 – 6

    мкм. Для получения достаточного для припайки выводов слоя серебра нанесение

    пасты и вжигание серебра производится трижды.

    Поляризацией завершается изготовление пьезокерамических элементов. Как

    уже указывалось, в неполяризованной керамике отдельные хаотически

    расположенные кристаллики имеют области (домены) с различным направлением

    электрических моментов. Под влиянием сильного внешнего электрического поля

    происходит переориентация электрических моментов отдельных доменов

    кристалликов и появляется результирующая поляризация образца. После снятия

    внешнего поля наведенная поляризация сохраняется.

    Поляризация пьезокерамики производится на высоковольтных установках

    постоянного тока с применением специальных электродов, обеспечивающих

    создание равномерного электрического поля. Поляризация может осуществляться

    как на воздухе, так и в различных электроизоляционных жидкостях -

    касторовом масле, трансформаторном масле, силиконовой жидкости и др.

    Пьезокерамика из титаната бария поляризуется при температуре 110 -

    115°С и напряженности электрического поля 6 кВ/см.

    После поляризации производится замер электрофизических параметров

    пьезокерамики.

    Список литературы

    1. Ханке Х.-И., Фабиан Х. Технология производства РЭА: Пер. с нем./Под

    ред. В.Н. Черняева. - М.: Энергия. 1980.-464с.,ил.

    1. Головня В.Г. Технология деталей радиоаппаратуры. - М.: Радио и

    связь,1983. - 296с., ил.

    2. Глозман И.А. Пьезокерамика.М.: Энергия. 1967.-272с,ил.

    4.Справочник Пьезокерамические преобразователи под ред. Пугачова С. И.,

    Л.:Судостроение, 1984.

    5. Дианов В.Ф., Дюдин Б.В. Физические методы и технология

    неразрушающего контроля материалов, сварных соединений и изделий ч.1.Ученое

    пособие. Таганрог. ТРТУ. 1995.

    6. Методические указания № 2358. Под ред. Дианова В.Ф. Таганрог ТРТУ.

    1996

    -----------------------

    Блок питания

    [pic]

    [pic]

    Излучатель

    Усилитель

    Генератор частоты

    Селектор частоты

    Регулятор мощности излучения

    [pic]

    Страницы: 1, 2, 3


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.