CN102176309A - 超声波传感器用隔音材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波传感器用隔音材料，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分组成：环氧树脂为60～85％；发泡剂为3～10％；增韧剂为5～15％；固化剂为5～20％，本发明工艺简单，同时利用该工艺制备的超声波传感器用隔音材料其孔隙可达到300～800目，使得消音效果好，使用寿命长，稳定性好。

Description

超声波传感器用隔音材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及传感器材料领域，特别的是指超声波传感器用隔音材料。

背景技术

倒车是一般汽车经常进行的动作，在城市狭小的巷弄或者停车区域，仅凭着驾驶员高超而娴熟的开车技术，很避开前后相邻的车辆或者障碍物。随着工业性科技水平的不断进步，市面上已有可辅助汽车准确倒车的倒车用超声波传感器，其系利用超声波技术探测车尾与车后物体或车辆距离是否小于设定值，当车尾与车后物体或车辆之距离小于设定值时，即会利用警报或者其他显示方式通知驾驶员，以作为倒车的参考依据，有效避免令人困扰的相互碰撞意外的发生。

现有倒车用超声波传感器利用超声波技术以达到探测距离的目的，其传感器固定在汽车车尾的中央处，而该传感器由内部的压电陶瓷片产生超声波，该超声波将呈圆形放射状向车后发射，在接触物体后反射，再由传感器将反射超声波信号吸收，利用超声波信号收发间的时间差计算出距离。超声波传感器工作时，压电陶瓷发生高频震动，会向辐射面方向发出超声波，实现探测距离的功能，但是同时也会向反向方向产生超声波信号，为了不干扰和影响辐射面方面的超声波正常工作，此部分超声波必须消除，此单元消音材料将会吸收辐射面反面的超声波，保证传感器的正常测距不被干扰。

常见的超声波传感器振动时向前后两处方向都发出超声波，而向辅射面发射出的超声波探测障碍物才是有用的波，为避免向辅射面的反面发射出的波是对辅射面发出的波影响，需要对其进行吸收，而吸收的程度影响着产品的性能参数，常规的做法是使用不同类型的吸音材料进行吸音，或使用硬性填充材料抑制压电陶瓷片振动达到减小余振的目的，这两种方式都存在几个弊端，1、生产过程所使用吸音材料繁多，不易控制，致使产品一致性差。2、余振大。3、高低温环境实验性能差，不耐高低温冲击，填充材料在高低温冲击后，不能恢复原状，使整个产品中存在不规则的空腔，造成环境性能实验后产品参数不合格。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种消音效果好，使用寿命长，稳定性好且操作过程简单的超声波传感器用隔音材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

超声波传感器用隔音材料，按重量百分比计，由以下组分组成：

环氧树脂              60～85％

发泡剂                3～10％

增韧剂                5～15％

固化剂                5～20％。

所述的环氧树脂选用双酚A型类环氧树脂。

所述的双酚A型类环氧树脂选用：

环氧值≥0.4

粘度为：400～6000CPS/25℃

抗剪切强度＞25MPa

固化后肖式硬度为：70D～85D

工作温度为：-60℃～+180℃

耐-40℃～+85℃温度冲击。

所述的发泡剂选用发气量为120～300mL/g的偶氮二甲酰胺发泡剂。

所述的增韧剂选用粘度＜10Pa.s/25℃的DT系列增韧剂。

所述的固化剂选用分子量为300～600，粘度为100～300mpas/25℃的酸酐类固化剂。

将环氧树脂，发泡剂，增韧剂，固化剂混合，在温度为80℃～120℃范围内，加热1.5～2小时，即得所需的隔音材料。

本发明的有益效果在于：隔音材料根据不同材料对波的吸收能力，来选取材料，超声波的传播遇到障碍物要产生反射波，不同材料的障碍物对波的反射程度不一样，不同的材质对波的吸收程度不一样，不同材料的结构对波吸收程度也不一样，障碍物表面越光滑对波的吸收性能越差，反射能力越强，而类似棉花物对波的吸收最强，针对这一特性，选用本发明作为隔音材料，当超声波传感器上的陶瓷片振动时，压电陶瓷带动金属壳体一起振动向空气中发出超声波，同时也会向反方向产生超声波信号，此反面超声波信号当进入隔音材料时，由于隔音材料为多孔材料，超声波在多材料诸多孔中不断的发生反射折射，使能量完全消失，当金属外壳辅射面发出的超声波在遇到障碍物的反射波，作用于压电陶瓷片时，也不会受到辅射面反面的波的干扰，减小了剩余振动时间，从而减小了余振，本发明工艺简单，同时利用该工艺制备的超声波传感器用隔音材料其孔隙可达到300～800目，使得消音效果好，使用寿命长，稳定性好。

具体实施方式

实施例1

超声波传感器用隔音材料，按重量百分比计，由以下组分组成：

环氧树脂              60％

发泡剂                3％

增韧剂                5％

固化剂                5％。

上述的双酚A型类环氧树脂选用：

环氧值为：0.4

粘度为：2000CPS/25℃

抗剪切强度：28MPa

固化后肖式硬度为：70D

工作温度为：-60℃～+180℃

耐-40℃～+85℃温度冲击。

上述的发泡剂选用发气量为120mL/g的偶氮二甲酰胺发泡剂。

上述的增韧剂选用粘度为6Pa.s/25℃的DT系列增韧剂。

所述的固化剂选用分子量为300，粘度为100mpas/25℃的酸酐类固化剂。

将环氧树脂，发泡剂，增韧剂，固化剂混合，在温度为115℃，加热2小时，即得所需的隔音材料。

实施例2

超声波传感器用隔音材料，按重量百分比计，由以下组分组成：

环氧树脂              85％

发泡剂                10％

增韧剂                15％

固化剂                20％。

所述的环氧树脂选用双酚A型类环氧树脂。

所述的双酚A型类环氧树脂选用：

环氧值为：0.6

粘度为：6000CPS/25℃

抗剪切强度35MPa

固化后肖式硬度为：85D

工作温度为：：-60℃～+180℃

耐-40℃～+85℃温度冲击。

所述的发泡剂选用发气量为300mL/g的偶氮二甲酰胺发泡剂。

所述的增韧剂选用粘度为：8.5Pa.s/25℃的DT系列增韧剂。

所述的固化剂选用分子量为600，粘度为300mpas/25℃的酸酐类固化剂。

将环氧树脂，发泡剂，增韧剂，固化剂混合，在温度为80℃，加热1.5小时，即得所需的隔音材料。

实施例3

超声波传感器用隔音材料，按重量百分比计，由以下组分组成：

环氧树脂          70％

发泡剂            6％

增韧剂            9％

固化剂            8％。

所述的环氧树脂选用双酚A型类环氧树脂。

所述的双酚A型类环氧树脂选用：

环氧值为：0.51

粘度为：4500CPS/25℃

抗剪切强度30MPa

固化后肖式硬度为：78D

工作温度为：：-60℃～+180℃

耐-40℃～+85℃温度冲击。

所述的发泡剂选用发气量为200mL/g的偶氮二甲酰胺发泡剂。

所述的增韧剂选用粘度为：7Pa.s/25℃的DT系列增韧剂。

所述的固化剂选用分子量为500，粘度为150mpas/25℃的酸酐类固化剂。

将环氧树脂，发泡剂，增韧剂，固化剂混合，在温度为100℃，加热2小时，即得所需的隔音材料。

Claims (7)

1.超声波传感器用隔音材料，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分组成：

环氧树脂              60～85％

发泡剂                3～10％

增韧剂                5～15％

固化剂                5～20％。

2.根据权利要求1所述的隔音材料，其特征在于：所述的环氧树脂选用双酚A型类环氧树脂。

3.根据权利要求2所述的隔音材料，其特征在于：所述的双酚A型类环氧树脂选用：

环氧值≥0.4

粘度为：400～6000CPS/25℃

抗剪切强度＞25MPa

固化后肖式硬度为：70D～85D

工作温度为：-60℃～+180℃

耐-40℃～+85℃温度冲击。

4.根据权利要求1所述的隔音材料，其特征在于：所述的发泡剂选用发气量为120～300mL/g的偶氮二甲酰胺发泡剂。

5.根据权利要求1所述的隔音材料，其特征在于：所述的增韧剂选用粘度＜10Pa.s/25℃的DT系列增韧剂。

6.根据权利要求1所述的隔音材料，其特征在于：所述的固化剂选用分子量为300～600，粘度为100～300mpas/25℃的酸酐类固化剂。

7.超声波传感器用隔音材料制备方法，其特征在于：将环氧树脂，发泡剂，增韧剂，固化剂混合，在温度为80℃～120℃范围内，加热1.5～2小时，即得所需的隔音材料。