CN109449282A - 一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法，属于水声换能器技术领域。首先选定压电陶瓷，确定波节面的厚度为1~3mm；在该压电陶瓷其中一个电极平面沿着X方向对压电陶瓷进行切割，并在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；接着在同一电极平面沿着Y方向对压电陶瓷进行切割，在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；最后在上述电极平面对面的电极平面相对应的X、Y方向对压电陶瓷进行切割，并在切割缝隙内浇注橡胶弹性体。

Description

一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法

技术领域

本发明涉及水声换能器技术领域，特别涉及一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法。

背景技术

多基元压电陶瓷模块通常是由压电陶瓷柱和橡胶弹性体复合而成，其制作方法一般有两种：第一种，先制作一种模具，尽量让每个陶瓷柱均匀垂直分布排列，然后灌注橡胶弹性体；第二种则采用切割浇铸的方法，将陶瓷块粘附在环氧玻璃布基底，并分别在X、Y两个水平方向切割均匀排布的深槽，然后浇铸橡胶弹性体，固化成型后，切去环氧玻璃布基底。采用第一种方法制备的多基元压电陶瓷模块易受灌注模具加工和装配公差、胶料固化收缩等因素的影响，导致其单个陶瓷柱垂直度不够，间距不均匀，从而影响高频多基元换能器的声性能，因此，工程上一般采用第二种方法制备。

以高频多基元压电陶瓷模块为晶元的换能器叫做高频多基元换能器。电绝缘性能是高频多路换能器的一个重要性能，当绝缘电阻下降到一定值时，将严重影响其性能，并导致其可靠性及寿命的降低。采用上述两种方法制备多基元压电陶瓷模块，由于橡胶弹性体不致密，且橡胶与陶瓷粘结力弱，水分子易从弹性体及其与陶瓷的接触面渗透过去，导致基元两电极之间电绝缘性能迅速下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法，以解决现有的高频多基元换能器在使用过程中，电绝缘性能降低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法，包括如下步骤：

步骤1、选定压电陶瓷，确定波节面的厚度；

步骤2、在一个电极平面沿着X方向对压电陶瓷进行切割，在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；

步骤3、在同一电极平面沿着Y方向对压电陶瓷进行切割，在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；

步骤4、在对面的电极平面相对应的X、Y方向对压电陶瓷进行切割，并在切割缝隙内浇注橡胶弹性体。

可选的，所述步骤2、所述步骤3和所述步骤4中切割的深度相同。

可选的，所述波节面的厚度为1~3mm。

在本发明中提供了一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法，首先选定压电陶瓷，确定波节面的厚度为1~3mm；在该压电陶瓷其中一个电极平面沿着X方向对压电陶瓷进行切割，并在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；接着在同一电极平面沿着Y方向对压电陶瓷进行切割，在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；最后在上述电极平面对面的电极平面相对应的X、Y方向对压电陶瓷进行切割，并在切割缝隙内浇注橡胶弹性体。本发明首次将压电陶瓷的波节面振幅为零的原理用于解决高频多基元换能器电绝缘性能。陶瓷的致密度远远大于聚合物，水分子无法透过，从而保证高频多基元换能器的电绝缘性能；橡胶弹性体与压电陶瓷粘结力弱，水分子容易从橡胶弹性体及其与陶瓷的接触面渗透过去，本发明降低了界面透水的可能性。在压电陶瓷中间留出1~3mm厚完整的波节面，来防止水分子从一端电极渗透到另一端电极，可在不影响换能器其他性能的前提下，提高高频多基元换能器电绝缘性能。

附图说明

图1是本发明提供的提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法流程示意图；

图2是在压电陶瓷的一个电极平面沿着X方向进行切割并浇注橡胶弹性体的示意图；

图3是在压电陶瓷的一个电极平面沿着Y方向进行切割并浇注橡胶弹性体的示意图；

图4是在对面的电极平面相对应的X、Y方向进行切割并浇注橡胶弹性体的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

本发明提供了一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法，其流程示意图如图1所示。具体的，首先选定压电陶瓷，确定波节面的厚度为1~3mm；请参阅图2，在该压电陶瓷其中一个电极平面沿着X方向对压电陶瓷进行切割，并在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；接着，在同一电极平面沿着Y方向对压电陶瓷进行切割，在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体，如图3所示；最后在上述电极平面对面的电极平面相对应的X、Y方向对压电陶瓷进行切割，并在切割缝隙内浇注橡胶弹性体，如图4。进一步的，在上述切割过程中，切割的深度相同。

本发明首次将压电陶瓷的波节面振幅为零的原理用于解决高频多基元换能器电绝缘性能。陶瓷的致密度远远大于聚合物，水分子无法透过，从而保证高频多基元换能器的电绝缘性能；橡胶弹性体与压电陶瓷粘结力弱，水分子容易从橡胶弹性体及其与陶瓷的接触面渗透过去，本发明降低了界面透水的可能性。在压电陶瓷中间留出1~3mm厚完整的波节面，来防止水分子从一端电极渗透到另一端电极，可在不影响换能器其他性能的前提下，提高高频多基元换能器电绝缘性能。

此外，在多基元压电陶瓷的制作过程中，不需要将压电陶瓷粘附在环氧玻璃布基底上，这样可保护电极因切去环氧玻璃布基底上而受损。本发明的保证高频多基元换能器电绝缘性能的方法简单易控，实施操作方便，可在不影响换能器声学性能的前提下，有效保证高频多基元换能器电绝缘性能。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (3)

1.一种提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、选定压电陶瓷，确定波节面的厚度；

步骤2、在一个电极平面沿着X方向对压电陶瓷进行切割，在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；

步骤3、在同一电极平面沿着Y方向对压电陶瓷进行切割，在切割出的缝隙内浇注橡胶弹性体；

步骤4、在对面的电极平面相对应的X、Y方向对压电陶瓷进行切割，并在切割缝隙内浇注橡胶弹性体。

2.如权利要求1所述的提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法，其特征在于，所述步骤2、所述步骤3和所述步骤4中切割的深度相同。

3.如权利要求1所述的提高高频多基元换能器电绝缘性能的方法，其特征在于，所述波节面的厚度为1~3mm。