如何能让耐磨陶瓷片发挥最好性能
耐磨陶瓷片在工业应用中越来越受到各工矿企业的信赖，主要是由于其独特的耐磨性和稳定性在设备使用中，经过多年的实践应用取得优异的效果是分不开的，有的工矿企业出现自己已经使用了等级和品质已经非常优异的陶瓷片，然而还会出现陶瓷片脱落或者使用寿命严重降低等各种问题，下面就有我来给大家分析一下出现上述情况的一些原因。
耐磨陶瓷片具有强度高，性能好，抗冲击效果好，稳定性好等显著优点，耐磨陶瓷片是由氧化铝粉经过压力机压制后高温1700℃凝结而成，其硬度仅次于金钢石，并经过权威机构检测，冲蚀磨损情况下，耐磨陶瓷的耐磨性是普通钢铁的几十倍，即使温度达到摄氏1600度，也不会变形，耐磨性能几乎没有损失，用耐磨陶瓷代替其他笨重的耐磨材料可大大减轻设备负荷。
因耐磨陶瓷片在使用过程中较强的耐磨损，所以承受风量及耐冲击量也是较大的，故此对陶瓷片及陶瓷胶的选材有着严格的要求，首先陶瓷片要采用92-98氧化铝含量，如果选择氧化铝含量较低的品种，将不能达到其性能指标。耐磨陶瓷胶也应该选择含量比较高的陶瓷胶，这样才能使陶瓷片与金属钢板之间粘贴牢固。
性能特点
1 硬度大
经中科院上海硅酸盐研究所测定，其洛氏硬度为HRA80-90，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。
2 耐磨性能极好
经中南工大粉末冶金研究所测定，其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的1715倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查，在同等工况下，可至少延长设备使用寿命十倍以上。
3 重量轻
其密度为35g/cm3，仅为钢铁的一半，可大大减轻设备负荷。
4 适用范围广
举凡火电、钢铁、冶炼、机械、煤炭、矿山、化工、水泥、港口码头等企业的输煤、输料系统、制粉系统、排灰、除尘系统等一切磨损大的机械设备上，均可根据不同的需求选择不同类型的产品。
时间紧，只写了这些过几天再给你一些
载波机选用的频率范围在40kHz～
500kHz。为了便于传输又减少干扰，一般选
用低于40kHz 并尽可能在音频范围内。载波通信设备大多选用222kHz、258kHz、
378kHz 系列MF 作为选频器件。由于电力线路
对载波信号的干扰比较强，在电路设计时接收机入口信噪比一般要达到30dB～
40dB，因而阻带要求更高；另一方面，为
了减少数据传输的误码率，对MF 的通带波动也提出了更高的要求。
2MF 的技术要求（以222kHzMF 为例）
中心频率：f0=222kHz±5Hz
－1dB 带宽：△f1≥±40Hz
带内波动：△b≤05dB,在f0±30Hz 两点，△b≤03dB
防卫度：f0±120Hz≥40dB
f0±200Hz≥60dB
插入损耗：b0≤6dB
阻抗：Z 入=600Ω,Z 出=600Ω
外形尺寸：80mm×25mm×17mm
引线位置：73×15
存贮温度：－25℃～＋65℃
311MF 振动模式选择
为适应设备小型化，也必须考虑MF 的体积问题。我们知道，在相同频率下
弯曲振动模式的振子和换能器尺寸最小。同时采用音片振子，在生产调试上比较
方便。适合于批量生产。该MF 采用音片弯曲振动的模式。
312MF 振动系统节数（N）
技术指标规定－1dB 带宽大于80Hz，考虑到调试时的具体情况及温度变化
对宽度的影响，设计时取－3dB，带宽为100Hz。
－40dB 带宽△f≤240Hz，可算得
K40/3=240÷100=24
查表可得：MF 振动系统节数N=4。
313 振子长度
振子长度用下式求解：
式中，αn 是弯曲振动常数；
lr 是振子长度；
h 是振子厚度；
E 是恒弹性合金弹性模量；
ρ 是恒弹性合金密度。
由于MF 中心频率很低，为了减小体积，取h=0085cm,可得出lr=4403cm
（4403mm）。
314 换能子长度
由于换能振子贴上压电陶瓷片才能成为换能器，而压电陶瓷片和专用合金
两种材料的密度及杨氏弹性模量均不相同，且贴的位置不同对换能器频率带宽都
有影响，因而难以进行计算，依据经验，采用修正值来决定。即换能振子实际长
度l=lr＋修正值，修正值视压电陶瓷片的长度、厚度而定。
315 换能器的设计
由于MF 在振动系统节数一定时通带波动和阻带衰耗是一对矛盾的统一体。
在设计MF 时应对其体积、性能、成本等进行最优化设计。体积要尽量小，这就要
求振动系统节数尽量少，但又要达到指标要求的衰减。换能器带宽足够宽意味着
要采用机电耦合系数大的压电陶瓷片才能保证通带内波动尽量小。而换能器
,ΔfK 是换能器带宽。所以ΔfK 值大，则换能器Q 值下降，导致阻带衰减不
陡。对该MF 而言，振动系统节数已定情况下△b<02dB，则－40dB 较难达到；如
果－40dB 易达到，则△b 就较大，经过反复试验、分析，最后选为55S 料、K31=029
的压电陶瓷片来制作换能器，其换能器参数ΔfK=30Hz,静电容C0=3500pF～
3800pF。
图1 Γ 形匹配回路
316 匹配回路的设计
将匹配回路设计成Γ 型，如图1 所示。MF 电路框图如图2 所示。
通过计算可得出：
输入端:L 入=110mH 输出端:L 出=110mH
C 入=1300pFC 出=1300pF
图2 MF 电路框图
4 解决的关键技术
由于该产品为电力载波设备所用，考虑到生产成本，选用了双面印制板代
替印制板加金属底板。一方面，在理论上是将振动元件上振动幅度为零的波节作
为支撑点，但由于谐振子有一定的宽度，支撑体与谐振子有较大的接触面，致使
支撑体随谐振子的大幅度振动而振动，且MF 的中心频率越低，谐振子振动幅度越
大，从而产生较大的寄生峰；另一方面，印制板重量轻，振动系统的寄生峰易通
过印制底板传输，从而影响MF 传输特性。且底板的受力状况不同，如该MF 在生
产过程中是初调好，再装上输入输出电感器，从而改变了底板的受力情况，MF 在
封装时，其受力情况又有改变，都影响MF 的幅频特性。因此，寄生蜂的解决是能
否进行大批量生产的关键问题。经过在生产过程中反复试验、摸索，在工艺、封
装方面做了大量的试验工作，对振动系统的支撑采取了特殊的方式，解决了寄生
峰问题。
现在，该MF 生产已比较成熟，且在该MF 生产的基础上已扩展到生产258kHz
和378kHz 两种MF,且都已进入小批量生产。
5 产品达到的技术指标
中心频率：f0=222kHz±5Hz
－1dB 带宽：△f3≥±40Hz
带内波动：△b≤05dB,在f0±30Hz 两点△b≤03dB
防卫度：f0±120Hz≥42dB
f0±200Hz≥68dB
插入损耗：b0≤35dB
阻抗：Z 入=600Ω,Z 出=600Ω
外形尺寸：80mm×25mm×17mm
引线位置：73×15
存贮温度：－25℃～＋65℃
阻抗分析仪可以测量和评定要与电路匹配
对于压电陶瓷片,可以直接从导纳圆图和对数坐标判断器件优劣,如果陶瓷片内部出现分层,或者出现裂纹,对数曲线将出现多峰,导纳圆图上出现多个寄生小圆
对于变幅杆的设计、加工和装配,是否合理或有缺陷,直接在导圆图上明显的可以看到
对于超声波焊接机的生产加工,利用导纳圆的结果分析焊接机的状态,通过参数和图形的分析,找到焊接机存在的问题
对于超声清洗机的生产和加工:振动子的选择要求其振动性能尽可能一致(带宽、品质因数、谐振频率、动态阻抗) 在导纳圆图上,尽可能没有寄生圆或在谐振点附近没有寄生圆可以对换能器的制造、来料检验、粘结后的换能器、清洗机进行阻抗特性分析和测量对清洗机的整机测量可以标定机器的谐振频率和静电容,以便匹配电源,可以分析其新的谐振点、注水后的阻抗、电容及整机的振动模态的特性
