Введение
1 .Состояние вопроса, цели и задачи исследования 10
1.1 .Изготовление пьезокерамических элементов 10
1.2. Изготовление пьезоэлектрических датчиков 16
1.3. Взаимодействие керамических и металлических материалов в твердой фазе 21
1.4. Диффузионная сварка 24
1.5.3ащитные среды, используемые при сварке 27
1.6. Поляризация пьезокерамики. 29
Выводы. Задачи работы 34
2. Методы исследования. Оборудование и применяемые материалы 37
2.1 .Установка для диффузионной сварки. 37
2.2. Приспособление и нагреватель для сварки образцов-имитаторов 43 2.3.ПьезокерамикаЦТСНВ-1 46 2.4.1.Медь Ml. 47
2.4.2.Железосодержащие сплавы 51
2.4. Подготовка образцов к сварке 53
2.5. Определение граничных условий основных параметров сварки и поляризации. 54
2.6. Планирование и проведение экспериментов 59
2.9. Методы исследований диффузионного соединения ЦТСНВ-1+медь 65
2.9.1. Металлографические исследования 65
2.9.2. Микрорентгеноспектральный анализ зоны соединения 68
2.9.3. Рентгеноструктурный анализ 70
2.9.4. Термографические исследования 71
2.10.Основные пьезоэлектрические параметры пьезопреобразователей и их измерение. 73
2.11. Контроль качества диффузионных соединений пьезокерамики с металлами. 77
2.12. Методы и оборудование для испытания механических свойств сварных соединений пьезокерамики с металлами 80
Выводы по разделу 2 83
3. Влияние технологических параметров сварки на качество изготовления пьезодатчиков. Исследование физико-химических процессов взаимодействия пьезокерамики ЦТСНВ-1 с медью 84
3.1. Влияние технологических параметров сварки на прочность сварного соединения 84
3.2. Металлографический анализ соединения пьезокерамики ЦТСНВ-1 с медью М-1 96
3.3. Микроренгеноспектральный анализ зоны соединения пьезокерамики ЦТСНВ-1 с медью 102
3.4. Термографический анализ соединения пьезокерамики с медью 106
3.5. Влияние защитной среды в сварочной камере на стехиометрический состав пьезокерамики. Микрорентгеноструктурный анализ поверхностного слоя пьезокерамики 108
4. Повышение прочности соединения пьезокерамики с металлом 111
4.1. Уменьшение остаточных сварочных деформаций 111
4.2. Влияние режимов поляризации на пьезоэлектрические характеристики датчиков 115
Выводы по экспериментальной части 117
5. Разработка технологического процесса и оборудования для диффузионной сварки пьезопреобразователей 122
5.1. Технологический процесс диффузионной сварки пьезопреобразователей 122
5.2. Приспособление для диффузионной сварки пьезопреобразователей 123
5.3. Устройство для поляризации пьезокерамики 127
Заключение 135
Список используемой литературы 137
Приложения 146
