DE102019202884A1 - Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Hydrophons - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Hydrophons mindestens umfassend die folgenden Schritte:- auftragen einer Außenschicht (4) umfassend Silber und/oder Siliziumverbindungen auf einer ersten Kugelhalbschale (1) und einer zweiten Kugelhalbschale (2); wobei die erste Kugelhalbschale (1) und die zweite Kugelhalbschale (2) ein radial polarisiertes, piezoelektrisches Material umfassen- sintern und/oder Kalzinieren der Außenschicht (4);- elektrische Kontaktierung der ersten Kugelhalbschale (1) und der zweiten Kugelhalbschalen (2) vor oder nach dem Zusammenfügen der ersten Kugelhalbschale (1) und der zweiten Kugelhalbschalen (2) zu einer Hohlkugel (3); und- aufbringen einer Polymerschicht (5) um die Hohlkugel (3) mittels eines Spritzgussverfahrens.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Hydrophons, ein piezokeramisches Hydrophons erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, ein piezokeramisches Hydrophon, ein Passivsonar, ein Überwasserfahrzeug oder Unterwasserfahrzeug umfassend das erfindungsgemäße Passivsonar, und die Verwendung des piezokeramisches Hydrophons.
- Unterwasserortungssysteme wie SONAR (sound navigation and ranging) Systeme werden seit über hundert Jahren vor allem in militärischen Anwendungen eingesetzt. Hierbei ist im Wesentlichen zwischen aktiven und passiven (Sonar-) Ortungssystemen zu unterscheiden. Während aktive Systeme, beispielsweise das während des zweiten Weltkrieges entwickelte ASDIC System (Anti Submarine Detection Investigation Committee), Schallwellen aussenden und empfangen, werden in passiven Systemen nur die von der Umgebung emittierten Signale empfangen und anschließend ausgewertet. Der Vorteil passiver Systeme liegt darin, dass diese keine selbst lokalisierbaren Signale aussenden. Allerdings gestaltet sich die präzise räumliche Ortung von Unterwasserobjekten alleine über passive Systeme schwieriger. Bei vielen Über- und Unterwasserfahrzeugen kommen daher in der Regel und in Abhängigkeit vom Aufgabenprofil sowohl passive als auch aktive Sonarsysteme zum Einsatz.
- In bekannten Hydrophonen sind zwei Hohlkugelhälften zu einer Hohlkugel verbunden. Alternativ sind auch Zylinderkeramiken bzw. andere Keramikdimensionen oder -Geometrien möglich. Die
DE 102 12 291 C1 undUS 6,029,113 A offenbaren aus einem piezokeramischen Material bestehende Hohlkugelhälften. Die Hohlkugelhälften sind entgegengesetzt polarisiert und von jeder Hohlkugel ist eine innere und äußere Elektrode über einen Widerstand an einen invertierten Spannungsverstärker angeschlossen. Einen beispielhaften Aufbau eines Hydrophons findet sich auch in derDE 10 2008 029 269 A1 , [0002], [0007]-[0008] und [0018]-[0024]. - Die eigentliche Hohlkugel wird noch häufig mit einer Polymerschicht gegenüber äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit und Schmutz abgeschirmt. Diese Polymerschicht muss im Hinblick auf Schallgeschwindigkeit und die Langzeitstabilität des Materials auf den Einsatz in Verbindung mit einem Hydrophon abgestimmt sein.
- Die Effektivität und Abschirmung der Polymerschicht hängt im großen Maße von der Verbindung zur Keramikoberfläche der Hohlkugel ab. Aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften von keramischer Oberfläche und der Oberfläche der Polymerschicht ist in vielen Fällen ein zusätzlicher Primer, Haftvermittler, Primer/Haftvermittler oder eine Zwischenschicht erforderlich. Diese müssen eine sichere, beständige und feste Verbindung zwischen der keramischen Oberfläche und der Polymerschicht sicherstellen. Aufgrund des Einsatzes in einer feuchten, salzwasserhaltigen, Umgebung welche zudem noch signifikanten Temperaturschwankungen aufweisen kann, muss die Polymerschicht zudem eine hohe Langzeitstabilität/Langzeitfestigkeit im Hinblick auf chemische und mechanische Belastungen aufweisen.
- Üblicherweise wird die Polymerschicht in Form eines
2K (2 Komponenten)Verguss aufgebracht, beispielsweise2 Komponenten Polyurethanharze. Diese Verfahrensführung hat jedoch den Nachteil, dass die zwei Ausgangskomponenten erst in einer chemischen Reaktion aushärten müssen. Neben dem zeitlichen Aspekt der chemischen Reaktion kann auch die Umgebungstemperatur und gegebenenfalls die Luftfeuchtigkeit einen Einfluss auf die Reaktionsführung haben. Zudem ist es möglich, dass die chemischen Umsetzung, d.h. der Grad der Polymerisierung schwankt. Insgesamt können damit die Produktqualität der Polymerschicht und auch die Reaktionszeit deutlich schwanken. Zudem können die Schwankungen in beiden Ausgangskomponenten auftreten, was den Grad der möglichen Variationen und Abweichungen noch erhöht. -
US 6,029,113 A offenbart den Aufbau eines differential Hydrophons umfassend eine keramische Kugel aus zwei piezoelektrischen Halbkugeln. Die Anordnung ermöglicht die Registrierung akustischer Signale, welche durch Änderungen des Wasserdruckes hervorgerufen werden, und deren Umwandlung in elektrische Signale. -
DE 102 12 291 C1 offenbart eine Unterwasserantenne mit mindestens einem Hydrophon und einer dem Hydrophon zugeordneten, symmetrischen, elektrischen Verstärkungsschaltung. -
DE 10 2008 029 269 A1 offenbart ein Hydrophon für einer Unterwasserantenne, welches zwei zu einer Hohlkugel zusammengesetzte Kugelhalbschalen aus radial polarisierten, piezoelektrischen Material und die inneren und äußeren Schalenflächen bedeckende Elektroden aufweist. Die Kugelhalbschalen sind mit ihren Schalenrändern spiegelsymmetrisch an der Unter- und Oberseite einer Trägerseite befestigt. -
EP 0 099 643 A2 offenbart hochdämpfende Polymerzusammensetzung umfassend ein segmentiertes Blockpolymer aus Polyurethan und einem Elastomer mit einer Glastemperatur im Bereich von -40 °C bis + 15 °C. Des Weiteren wird ein Schleppsonar umfassend ein aus der genannte Polymerzusammensetzung bestehendes Rohr offenbart. Innerhalb des Rohres ist eine Vielzahl von Hydrophonen angeordnet. - Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung eines Piezokeramisches Hydrophon bereitzustellen, welches die eingangs geschilderten Nachteile nicht aufweist und eine möglichst schnelle und gut reproduzierbare Verfahrensführung ermöglicht.
- Die Aufgabe der Erfindung wird überraschenderweise durch ein Verfahren zur Herstellung eines Piezokeramisches Hydrophon gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
- Die Erfindung umfasst des Weiteren ein piezokeramisches Hydrophon erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
- Des Weiteren umfasst die Erfindung ein piezokeramisches Hydrophon gemäß Anspruch 12. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
- Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Passivsonar umfassend das erfindungsgemäße piezokeramische Hydrophon.
- Die Erfindung beinhaltet ein Überwasserfahrzeug oder Unterwasserfahrzeug umfassend das erfindungsgemäße Passivsonar.
- Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung des erfindungsgemäßen piezokeramisches Hydrophon in Kriegs- und Forschungsschiffen, bevorzugt U-Booten, U-Booten mit AIP (air-independent-propulsion) Antrieb, ASW (anti-Submarine-warfare)-Hubschraubern, Forschungsschiffen, Sonarbojen, Fregatten, Zerstörern, Korvetten, Schnellboten und/oder Tauchrobotern.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Piezokeramisches Hydrophons mindestens umfassend die folgenden Schritte. In einem ersten Schritt wird eine Außenschicht umfassend Silber und/oder Siliziumverbindungen auf einer ersten Kugelhalbschale und einer zweiten Kugelhalbschalen aufgetragen. Der Ausdruck „Kugelhalbschale“ umfasst bevorzugt im Sinne der Erfindung eine Halbkugel mit innerem Hohlraum. Bevorzugt umfasst/bildet der innere Hohlraum 10 % bis 70%, besonders bevorzugt bis zu 90 % des Halbkugelvolumens, beispielsweise bezogen auf eine Wandstärke von 0,5 mm bis 4 mm, bevorzugt 0,8 mm bis 2 mm. Ein beispielhafter Aufbau eines Hydrophons findet sich unter anderen in der
DE 10 2008 029 269 A1 , Paragraph [0018] bis [0022]. Die erste Kugelhalbschale und die zweite Kugelhalbschale umfassen ein radial polarisiertes, piezoelektrisches Material, beispielsweise Blei-Zirkonat-Titanat (PZT). Der Ausdruck „Außenschicht“ umfasst bevorzugt im Sinne der Erfindung eine zu mindestens teilweise Beschichtung der Kugelhalbschalenflächen. Die Außenschicht weist Silber und/oder Siliziumverbindungen auf, bzw. gleichbedeutend mit „enthält“ Silber und/oder Siliziumverbindungen. Der Ausdruck „teilweise“ umfasst im Sinne der Erfindung eine Beschichtung bevorzugt von mindestens 30 %, besonders bevorzugt mindestens 75 % der nach Kugelhalbschalen(-ober-)flächen. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses können einzelne Abschnitte Kugelhalbschalenflächen, d.h. die erste Kugelhalbschale und der die zweiten Kugelhalbschale ohne Außenschicht (Beschichtung) ausgeführt sein oder mit einer dazwischen angeordneten Isolierschicht oder einen isolierenden Element ausgeführt sein. Dies umfasst beispielsweise bevorzugt die Verbindungsfläche der beiden Kugelhalbschalen zueinander. Der Ausdruck „Außenschicht“ umfasst im Sinne der Erfindung bevorzugt eine Beschichtung auf der Oberfläche der Kugelhalbschale, besonders bevorzugt die inneren und äußeren Schalenoberflächen der jeweiligen Kugelhalbschale. Das Auftragen kann beispielsweise über ein Auftragen mittels Pinsel, Sprühverfahren, Tauchverfahren oder auch über PVD (physical-vapor-deposition) oder CVD (chemical-vapor-depostion) erfolgen. In einem folgenden Schritt wird die Außenschicht gesintert und/oder kalziniert. Weiterhin erfolgt noch eine elektrische Kontaktierung der der ersten Kugelhalbschale und der zweiten Kugelhalbschale vor oder nach dem Zusammenfügen der ersten Kugelhalbschale und der zweiten Kugelhalbschale zu einer Hohlkugel. Abschließend wird eine Polymerschicht, beispielsweise aus Polyurethan, um (bevorzugt abschließend um) die Hohlkugel mittels eines Spritzgussverfahrens angebracht. Spritzgussverfahren sind beispielsweise in der DIN 16700 und in Römpp Chemie Lexikon, 9 Auflage, Bd. 5, Seite 4258, „Spritzgießen“, (1996) beschrieben. - In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberfläche der ersten Kugelhalbschale und/oder der zweiten Kugelhalbschalen vor Auftragen der Außenschicht gestrahlt (gesandstrahlt), besonders bevorzugt mit Korund gestrahlt. Die Strahlbehandlung (Sandstrahlen) raut die Oberfläche der der ersten Kugelhalbschale und/oder der zweiten Kugelhalbschalen vor Auftragen der Außenschicht auf und verbessert damit die Haftung der Außenschicht.
- Die Polymerschicht umfasst bevorzugt Thermoplastische Polymere und/oder Thermoplastische Elastomere und/oder Duroplaste, bevorzugt Polyurethane, Polyamide, Polyamine, Polystyrol, Celluloseester, Cellluloseether, Poylethylen, Polypropylen, Polymethacrylsäureester, Kautschuk, Silikonkautschuk und/oder Gemische und/oder Copolymere davon.
- Bevorzugt umfasst das das radial polarisierte, piezoelektrisches Material Blei-Zirkonat-Titanat (PZT).
- In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Polymerummantelung auf die Polymerschicht aufgebracht. Besonders bevorzugt wird die Polymerummantelung in Form eines
2K (2 Komponenten)Verguss aufgebracht, beispielsweise 2 Komponenten Polyurethanharze aufgebracht. Der Ausdruck „Polymerummantelung umfasst im Sinne der Erfindung polymerhaltige Schichten. Diese unterscheiden sich bevorzugt in der Zusammensetzung von der Polymerschicht und/oder die Polymerschicht und die Polymerummantelung werden durch unterschiedliche Verfahren aufgebracht. - In einer bevorzugten Ausführungsform wird die die Polymerschicht vor dem Aufbringen der Polymerummantelung aufgeraut. Dadurch wird die Haftung der beiden Schichten verbessert.
- Bevorzugt enthält die Polymerummantelung Polyurethane. Weiterhin bevorzugt enthält die Polymerummantelung Konservierungsstoffe, Stabilisatoren und/oder Weichmacher.
- Bevorzugt weißt die die Polymerschicht eine Schichtdicke von 50 µm bis 5 mm auf.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weißt die Polymerummantelung eine Schichtdicke von 1 mm bis 5 mm auf.
- Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Piezokeramisches Hydrophon erhältlich nach dem voranstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren.
- Die Erfindung umfasst des Weiteren ein piezokeramisches Hydrophon mindestens umfassend die folgenden Elemente. Eine erste Kugelhalbschale und eine zweite Kugelhalbschale sind zu einer Hohlkugel zusammengesetzt. Der Ausdruck „Kugelhalbschale“ umfasst bevorzugt im Sinne der Erfindung eine Halbkugel mit innerem Hohlraum. Bevorzugt umfasst/bildet der innere Hohlraum 10 % bis 90% des Halbkugelvolumens, beispielsweise bezogen auf eine Wandstärke von 0,5 mm bis 4 mm, bevorzugt 0,8 mm bis 2 mm. Ein beispielhafter Aufbau eines Hydrophons findet sich unter anderen in der
DE 10 2008 029 269 A1 , Paragraph [0018] bis [0022]. Die erste Kugelhalbschale und die zweite Kugelhalbschale umfassen ein radial polarisiertes, piezoelektrisches Material, beispielsweise Blei-Zirkonat-Titanat (PZT). Die erste Kugelhalbschale und die zweite Kugelhalbschale weisen eine Außenschicht auf. Der Ausdruck „Außenschicht“ umfasst bevorzugt im Sinne der Erfindung eine zu mindestens teilweise Beschichtung der Kugelhalbschalenflächen. Der Ausdruck „teilweise“ umfasst im Sinne der Erfindung eine Beschichtung bevorzugt von mindestens 30 %, besonders bevorzugt mindestens 95 % der nach Kugelhalbschalen(-ober-)flächen. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses können einzelne Abschnitte Kugelhalbschalenflächen der ersten Kugelhalbschale und der zweiten Kugelhalbschale ohne Außenschicht (Beschichtung) ausgeführt sein oder mit einer dazwischen angeordneten Isolierschicht oder einen isolierenden Element ausgeführt sein. Dies umfasst beispielsweise bevorzugt die Verbindungsfläche der beiden Kugelhalbschalen zueinander. Der Ausdruck „Außenschicht“ umfasst im Sinne der Erfindung bevorzugt eine Beschichtung auf der Oberfläche der Kugelhalbschale, besonders bevorzugt die inneren und äußeren Schalenoberflächen der jeweiligen Kugelhalbschale. Die Außenschicht weist Silber und/oder Siliziumverbindungen auf, bzw. gleichbedeutend mit „enthält“ Silber und/oder Siliziumverbindungen. Des Weiteren umfasst das erfindungsgemäße Hydrophon eine elektrische Kontaktierung der ersten Kugelhalbschale und der zweiten Kugelhalbschale. Eine Polymerschicht, bevorzugt thermoplastische Elastomere, umschließt die Hohlkugel und verhindert bzw. verlangsamt das Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz. Eine Polymerummantelung umschließt die Polymerschicht und erhöht weiter die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit oder Schmutz. Die Polymerschicht und die Polymerummantelung können aus verschiedenen oder auch identischen Polymeren bestehen, welche durch sukzessive Auftragung auf der Außenschicht erhältlich sind. - Bevorzugt umfasst (enthält) das radial polarisierte, piezoelektrische Material Blei-Zirkonat-Titanat (PZT).
- Bevorzugt enthält die Polymerschicht thermoplastische Polymere und/oder Thermoplastische Elastomere und/oder Duroplaste, bevorzugt Polyurethane, Polyamide, Polyamine, Polystyrol, Celluloseester, Cellluloseether, Poylethylen, Polypropylen, Polymethacrylsäureester, Kautschuk, Silikonkautschuk und/oder Gemische und/oder Copolymere davon.
- Bevorzugt enthält die die Polymerummantelung Thermoplastische Polymere und/oder Thermoplastische Elastomere und/oder Duroplaste, bevorzugt Polyurethane, Polyamide, Polyamine, Polystyrol, Celluloseester, Cellluloseether, Poylethylen, Polypropylen, Polymethacrylsäureester, Kautschuk, Silikonkautschuk und/oder Gemische und/oder Copolymere davon. Der Ausdruck „Polymerummantelung umfasst bevorzugt im Sinne der Erfindung polymerhaltige Schichten. Diese unterscheiden sich bevorzugt in der Zusammensetzung von der Polymerschicht und/oder die Polymerschicht und die Polymerummantelung werden durch unterschiedliche Verfahren aufgebracht.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Polymerschicht über ein Spritzgussverfahren erhältlich.
- Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Passivsonar umfassend ein erfindungsgemäßes Piezokeramisches Hydrophon wie voranstehend beschreiben.
- In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Piezokeramisches Hydrophon wie voranstehend beschrieben nach und/oder die Verwendung des erfindungsgemäßen Passivsonar wie voranstehend beschrieben in Kriegs- und Forschungsschiffen, bevorzugt U-Booten, U-Booten mit AIP (air-independent-propulsion) Antrieb, ASW (anti-submarine-warfare)-Hubschraubern, Sonarbojen, Fregatten, Zerstörern, Korvetten, Schnellboten und/oder Tauchrobotern.
- Des Weiteren wird die Erfindung anhand der folgenden Figur näher erläutert. Die Figur beschränkt dabei nicht den Schutzumfang der Erfindung, sondern dient nur der beispielhaften Erläuterung. Die Figur ist nicht maßstabsgetreu.
- Es zeigt:
-
1 eine schematische Querschnitt eines erfindungsgemäßen Hydrophons. -
1 zeigt das erfindungsgemäße piezokeramisches Hydrophon. Eine erste Kugelhalbschale(1) und eine zweite Kugelhalbschale(2) umfassend ein radial polarisiertes, piezoelektrisches Material (beispielsweise Blei-Zirkonat-Titanat (PZT)) sind zu einer Hohlkugel(3) zusammengesetzt., Die erste Kugelhalbschale(1) und die zweite Kugelhalbschale(2) weisen eine Außenschicht(4) auf. Die Außenschicht(4) weist (enthält) Silber und/oder Siliziumverbindungen auf. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses können einzelne Abschnitte der Kugelhalbschalenflächen der ersten Kugelhalbschale(1) und der zweiten Kugelhalbschale(2) ohne Außenschicht(4) ausgeführt sein. Eine Polymerschicht(5) umschließt die Hohlkugel(3) und verhindert bzw. verlangsamt das Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz. Eine Polymerummantelung(6) umschließt die Polymerschicht(5) und Verbessert den Schutz vor Feuchtigkeit oder Schmutz. Eine nicht gezeigte elektrische Kontaktierung ermöglicht den Anschluss des piezokeramischen Hydrophons. - Bezugszeichenliste
-
- (1)
- erste Kugelhalbschale
- (2)
- zweite Kugelhalbschale
- (3)
- Hohlkugel
- (4)
- Außenschicht
- (5)
- Polymerschicht
- (6)
- Polymerummantelung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10212291 C1 [0003, 0008]
- US 6029113 A [0003, 0007]
- DE 102008029269 A1 [0003, 0009, 0018, 0028]
- EP 0099643 A2 [0010]
Claims (18)
- Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Hydrophons mindestens umfassend die folgenden Schritte: - auftragen einer Außenschicht (4) umfassend Silber und/oder Siliziumverbindungen auf einer ersten Kugelhalbschale (1) und einer zweiten Kugelhalbschale (2); wobei die erste Kugelhalbschale (1) und die zweite Kugelhalbschale (2) ein radial polarisiertes, piezoelektrisches Material umfassen; - sintern und/oder Kalzinieren der Außenschicht (4); - elektrische Kontaktierung der ersten Kugelhalbschale (1) und der zweiten Kugelhalbschalen (2) vor oder nach dem Zusammenfügen der ersten Kugelhalbschale (1) und der zweiten Kugelhalbschalen (2) zu einer Hohlkugel (3); und - aufbringen einer Polymerschicht (5) um die Hohlkugel (3) mittels eines Spritzgussverfah rens.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der ersten Kugelhalbschale (1) und/oder der zweiten Kugelhalbschalen (2) vor Auftragen der Außenschicht (4) gestrahlt werden, bevorzugt mit Korund gestrahlt werden. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht (5) Thermoplastische Polymere und/oder Thermoplastische Elastomere und/oder Duroplaste, bevorzugt Polyurethane, Polyamide, Polyamine, Polystyrol, Celluloseester, Cellluloseether, Poylethylen, Polypropylen, Polymethacrylsäureester, Kautschuk, Silikonkautschuk und/oder Gemische und/oder Copolymere davon umfasst. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass das radial polarisierte, piezoelektrisches Material Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) umfasst. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Polymerummantelung (6) auf die Polymerschicht (5) aufgebracht wird. - Verfahren nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht (5) vor dem Aufbringen der Polymerummantelung (6) aufgeraut wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerummantelung (6) Polyurethane enthält. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerummantelung (6) Konservierungsstoffe, Stabilisatoren und/oder Weichmacher enthält. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht (5) eine Schichtdicke von 50 µm bis 5 mm aufweist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 4 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerummantelung (6) eine Schichtdicke von 1 mm bis 5 mm aufweist. - Piezokeramisches Hydrophon erhältlich nach einem Verfahren gemäß einen der
Ansprüche 1 bis10 . - Piezokeramisches Hydrophon mindestens umfassend die folgenden Elemente: - eine erste Kugelhalbschale (1) und eine zweite Kugelhalbschale (2) welche zu einer Hohlkugel (3) zusammengesetzt sind; wobei die erste Kugelhalbschale (1) und die zweite Kugelhalbschale (2) ein radial polarisiertes, piezoelektrisches Material umfassen und die Kugelhalbschalenoberflächen eine Außenschicht (4) aufweist und die Außenschicht (4) Silber und/oder Siliziumverbindungen aufweist; - eine elektrische Kontaktierung der ersten Kugelhalbschale (1) und der zweiten Kugelhalbschale (2); und - eine Polymerummantelung (6) der Hohlkugel (3); dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (4) über eine erste Polymerschicht (5) mit der Polymerummantelung (6) verbunden ist.
- Piezokeramisches Hydrophon nach
Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass das radial polarisiertes, piezoelektrisches Material (9) Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) umfasst. - Piezokeramisches Hydrophon nach
Anspruch 12 oder13 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht (5) Thermoplastische Polymere und/oder Thermoplastische Elastomere und/oder Duroplaste, bevorzugt Polyurethane, Polyamide, Polyamine, Polystyrol, Celluloseester, Cellluloseether, Poylethylen, Polypropylen, Polymethacrylsäureester, Kautschuk, Silikonkautschuk und/oder Gemische und/oder Copolymere davon umfasst. - Piezokeramisches Hydrophon nach einen der
Ansprüche 12 bis14 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht (5) über ein Spritzgussverfahren erhältlich ist. - Passivsonar umfassend ein piezokeramisches Hydrophon nach einem der
Ansprüche 11 bis15 . - Überwasserfahrzeug oder Unterwasserfahrzeug umfassend ein Passivsonar nach
Anspruch 16 , bevorzugt in U-Booten, U-Booten mit AIP (air-independent-propulsion) Antrieb, ASW (anti-Submarine-warfare)-Hubschraubern, Forschungsschiffen, Sonarbojen, Fregatten, Zerstörern, Korvetten, Schnellboten und/oder Tauchrobotern. - Verwendung des piezokeramischen Hydrophon nach einem der
Ansprüche 11 bis15 und/oder Passivsonar nachAnspruch 16 in Kriegs- und Forschungsschiffen, bevorzugt U-Booten, U-Booten mit AIP (air-independent-propulsion) Antrieb, ASW (anti-submarine-warfare)-Hubschraubern, Sonarbojen, Fregatten, Zerstörern, Korvetten, Schnellboten und/oder Tauchrobotern.
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|---|---|---|---|
| DE102019202884.5A DE102019202884A1 (de) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Hydrophons |
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| DE102019202884.5A DE102019202884A1 (de) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Hydrophons |
Publications (1)
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|---|---|
| DE102019202884A1 true DE102019202884A1 (de) | 2020-02-27 |
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|---|---|---|---|
| DE102019202884.5A Ceased DE102019202884A1 (de) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Hydrophons |
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|---|---|
| DE (1) | DE102019202884A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115460524A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-09 | 中国科学院声学研究所 | 一种球型宽带声压水听器及制作方法 |
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-
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- 2019-03-04 DE DE102019202884.5A patent/DE102019202884A1/de not_active Ceased
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Non-Patent Citations (1)
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| Sandstrahlen. In: Onlinebibliothek WIKIPEDIA . 15.08.2018: S. 1-4. URL=https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Sandstrahlen&oldid=180043444 [recherchiert am 29.11.2019] * |
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| CN115460524A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-09 | 中国科学院声学研究所 | 一种球型宽带声压水听器及制作方法 |
| CN115460524B (zh) * | 2022-09-20 | 2024-05-17 | 中国科学院声学研究所 | 一种球型宽带声压水听器及制作方法 |
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