[發(fā)明專利]一種用于混凝土結(jié)構(gòu)檢/監(jiān)測(cè)的超聲換能器的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410158514.X
• 申請(qǐng)日: 2014-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN103895138A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃世峰;程新;焦湖東;徐東宇;葛曷一;王蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C39/10
• 分類號(hào): B29C39/10;B06B1/06
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種用于混凝土結(jié)構(gòu)檢/監(jiān)測(cè)的超聲換能器的制備方法，其特征是：換能器包括壓電元件和封裝層，所述壓電元件為圓管形，壓電元件的內(nèi)外表面上設(shè)有電極，其中內(nèi)表面為正極，外表面為負(fù)極，正負(fù)極上分別焊接有導(dǎo)線，所述壓電元件的外表面和內(nèi)表面上均覆有封裝層，壓電元件的頂端和底端也覆有封裝層，封裝后的壓電元件具有內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)；位于壓電元件外表面的封裝層為水泥、耐熱型不飽和聚酯樹脂、固化劑過(guò)氧化甲乙酮和促進(jìn)劑環(huán)烷酸鈷的混合物；位于壓電元件內(nèi)表面、頂端和底端的封裝層均為水泥、環(huán)氧樹脂、固化劑T-31和環(huán)氧活性稀釋劑的混合物；

制備時(shí)包括以下步驟：

（1）取壓電元件，其內(nèi)外表面分別為正負(fù)電極，在壓電元件的內(nèi)外表面上分別焊接引出導(dǎo)線，兩焊接點(diǎn)以壓電元件的中心線為對(duì)稱軸；

（2）壓電元件底端的封裝：首先將環(huán)氧樹脂、固化劑T-31和環(huán)氧活性稀釋劑按比例充分混合均勻，然后加入水泥再進(jìn)行混合，并進(jìn)行抽真空處理，將其混合物密封于壓電陶瓷管的底端；

（3）在底端封裝的壓電元件的外部和內(nèi)部分別固定圓管形模具，保證模具與壓電元件具有相同的中心線，且壓電元件外表面與模具的距離為2-6mm，壓電元件內(nèi)表面與模具的距離為2-6mm；

（4）將耐熱型不飽和聚酯樹脂、固化劑過(guò)氧化甲乙酮和促進(jìn)劑環(huán)烷酸鈷按比例充分混合均勻，然后加入水泥再進(jìn)行混合，并進(jìn)行抽真空處理，將混合物澆注于壓電元件的外表面處，并進(jìn)行抽真空處理；

（5）將環(huán)氧樹脂、固化劑T-31和環(huán)氧活性稀釋劑按比例充分混合均勻，然后加入水泥再進(jìn)行混合，并進(jìn)行抽真空處理，將其混合物澆注于壓電元件的內(nèi)表面處，并進(jìn)行抽真空處理，固化1天后脫模；

（6）壓電元件頂端的封裝：將環(huán)氧樹脂、固化劑T-31和環(huán)氧活性稀釋劑按比例充分混合均勻，然后加入水泥再進(jìn)行混合，并進(jìn)行抽真空處理，用該混合物密封壓電陶瓷管的頂端，封裝后壓電元件內(nèi)部中空，固化后即得超聲換能器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是：位于壓電元件外表面的封裝層作為換能器的匹配層，位于壓電元件內(nèi)表面的封裝層和內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)作為換能器的背襯層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是：水泥和耐熱型不飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為1:0.8-1.2，過(guò)氧化甲乙酮的用量為耐熱型不飽和聚酯樹脂的2wt%，環(huán)烷酸鈷的用量為耐熱型不飽和聚酯樹脂的2-4wt%。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是：水泥和耐熱型不飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為1:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是：水泥和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:0.8-1.2，?T-31的用量為環(huán)氧樹脂的20-30wt%，環(huán)氧活性稀釋劑的用量為環(huán)氧樹脂的8-12wt%。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是：水泥和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是：位于壓電元件外表面的封裝層的厚度為3mm；位于壓電元件內(nèi)表面的封裝層的厚度為3mm；位于壓電元件頂端和低端的封裝層的厚度為2-4mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是：所述壓電元件為壓電陶瓷圓管或壓電復(fù)合材料圓管，所述壓電復(fù)合材料圓管包括水泥基壓電復(fù)合材料圓管或聚合物基壓電復(fù)合材料圓管。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是：所述電極為銀電極。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是：所述模具材質(zhì)為鋼、塑料或水泥，在模具壁上涂抹有硅油或石蠟，以便于脫模。