一种耐γ辐射超声换能器制造技术

本申请涉及一种耐γ辐射超声换能器，包括超声换能单元，超声换能单元包括耐辐射壳体、耐辐射匹配层、耐辐射压电层和耐辐射背衬层；耐辐射匹配层是采用耐辐射基体材料和耐辐射无机填料按比例通过复合成型制备的；耐辐射压电层是采用减材或增材方式将耐辐射压电材料制造数个压电小柱或压电片状，在相邻两个压电小柱或压电片状的间隙填充耐辐射聚合物制备的；耐辐射背衬层为耐辐射多孔陶瓷和/或碳－碳复合材料制备的。该耐γ辐射超声换能器通过制备具有高耐辐射性的匹配层、压电层和背衬层，实现了高耐辐射性，使得耐γ辐射超声换能器可承受更高的γ辐射剂量率，具有更长的使用时间。时间。时间。

【技术实现步骤摘要】
一种耐
γ
辐射超声换能器


[0001]本申请涉及超声无损检测器件
，尤其涉及一种耐γ辐射超声换能器。

技术介绍

[0002]在核电站中具有较高104Gy/h辐射性的无损检测环境下(如燃料组件的无损检测)。现有无损检测采用超声换能器进行，而现有的超声换能器是由匹配层、压电层和背衬层组成，现有超声换能器的匹配层、压电层、背衬层等部件容易在辐照下发生物理化学性质上的改变，从而导致超声换能器的性能发生失效，影响检测结果的准确性。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种耐γ辐射超声换能器，用于解决现有超声换能器在辐照下发生物理化学性质上的改变，导致检测结果不准确的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
[0005]一方面，提供了一种耐γ辐射超声换能器，包括超声换能单元，所述超声换能单元包括耐辐射壳体以及设置在所述耐辐射壳体中的耐辐射匹配层、耐辐射压电层和耐辐射背衬层；
[0006]所述耐辐射匹配层是采用耐辐射基体材料和耐辐射无机填料按比例通过复合成型制备的；
[0007]所述耐辐射压电层是采用减材或增材方式将耐辐射压电材料制造数个压电小柱或压电片状，在相邻两个所述压电小柱或压电片状的间隙填充耐辐射聚合物制备的；
[0008]所述耐辐射背衬层为耐辐射多孔陶瓷和/或碳－碳复合材料制备的。
[0009]优选地，所述耐辐射基体材料为热固型双酚A型环氧树脂、热塑性树脂如聚酰亚胺和/或聚醚醚酮。
[0010]优选地，所述耐辐射无机填料为氧化铝、氧化锆、二氧化硅、银粉或钨粉陶瓷粉末。
[0011]优选地，若所述耐辐射基体材料为热固型双酚A型环氧树脂，所述耐辐射无机填料为氧化铝陶瓷粉末，采用耐辐射基体材料和耐辐射无机填料按比例通过复合成型制备的耐辐射匹配层内容包括：
[0012]获取耐辐射匹配层的声阻抗数据，采用热固型双酚A型环氧树脂为耐辐射基体材料，根据所述声阻抗数据调整耐辐射基体材料与耐辐射无机填料之间的比例将氧化铝陶瓷粉末与热固型双酚A型环氧树脂混合，得到混合材料；
[0013]对所述混合材料通过混料固化成型方式制作复合的耐辐射匹配层。
[0014]优选地，若所述耐辐射基体材料为热塑性树脂如聚酰亚胺或聚醚醚酮，所述耐辐射无机填料为氧化铝陶瓷粉末，采用耐辐射基体材料和耐辐射无机填料按比例通过复合成型制备的耐辐射匹配层内容包括：
[0015]获取耐辐射匹配层的声阻抗数据，采用热塑性树脂如聚酰亚胺或聚醚醚酮为耐辐射基体材料，根据所述声阻抗数据调整耐辐射基体材料与耐辐射无机填料之间的比例将氧
化铝陶瓷粉末与热塑性树脂如聚酰亚胺或聚醚醚酮混合，得到混合材料；
[0016]对所述混合材料通过模压成型方式制作复合的耐辐射匹配层。
[0017]优选地，所述耐辐射聚合物为双酚A型环氧树脂。
[0018]优选地，所述超声换能单元包括与所述耐辐射背衬层连接的耐辐射电缆，所述耐辐射电缆裸露在所述壳体外。
[0019]优选地，所述耐辐射匹配层为一层、两层或多层结构。
[0020]优选地，所述耐辐射压电材料为耐辐射压电陶瓷、耐辐射压电单晶、耐辐射压电聚合物或压电复合材料。
[0021]优选地，该耐γ辐射超声换能器包括数个所述超声换能单元组成单基元式、线阵、面阵或弧阵结构。
[0022]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：该耐γ辐射超声换能器，包括超声换能单元，超声换能单元包括耐辐射壳体以及设置在耐辐射壳体中的耐辐射匹配层、耐辐射压电层和耐辐射背衬层；耐辐射匹配层是采用耐辐射基体材料和耐辐射无机填料按比例通过复合成型制备的；耐辐射压电层是采用减材或增材方式将耐辐射压电材料制造数个压电小柱或压电片状，在相邻两个压电小柱或压电片状的间隙填充耐辐射聚合物制备的；耐辐射背衬层为耐辐射多孔陶瓷和/或碳－碳复合材料制备的。该耐γ辐射超声换能器通过制备具有高耐辐射性的匹配层、压电层和背衬层，实现了超声换能器的高耐辐射性，使得耐γ辐射超声换能器可承受更高的γ辐射剂量率，具有更长的使用时间，解决了现有超声换能器在辐照下发生物理化学性质上的改变，导致检测结果不准确的技术问题。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例所述的耐γ辐射超声换能器的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例所述的耐γ辐射超声换能器中双酚A型环氧树脂的化学结构式图；
[0026]图3为本申请实施例所述的耐γ辐射超声换能器进行辐照前后性能测试的脉冲回波频谱图。
具体实施方式
[0027]为使得本申请的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附
图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0029]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
[0031]本申请实施例提供了一种耐γ辐射超声换能器，用于解决了现有超声换能器在辐照下发生物理化学性质上的改变，导致检测结果不准确的技术问题。
[0032]图1为本申请实施例所述的耐γ辐射超声换能器的结构示意图，图2为本申请实施例所述的耐γ辐射超声换能器中双酚A型环氧树脂的化学结构式图，图3为本申请实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐γ辐射超声换能器，其特征在于，包括超声换能单元，所述超声换能单元包括耐辐射壳体以及设置在所述耐辐射壳体中的耐辐射匹配层、耐辐射压电层和耐辐射背衬层；所述耐辐射匹配层是采用耐辐射基体材料和耐辐射无机填料按比例通过复合成型制备的；所述耐辐射压电层是采用减材或增材方式将耐辐射压电材料制造数个压电小柱或压电片状，在相邻两个所述压电小柱或压电片状的间隙填充耐辐射聚合物制备的；所述耐辐射背衬层为耐辐射多孔陶瓷和/或碳－碳复合材料制备的。2.根据权利要求1所述的耐γ辐射超声换能器，其特征在于，所述耐辐射基体材料为热固型双酚A型环氧树脂、热塑性树脂如聚酰亚胺和/或聚醚醚酮。3.根据权利要求1所述的耐γ辐射超声换能器，其特征在于，所述耐辐射无机填料为氧化铝、氧化锆、二氧化硅、银粉或钨粉陶瓷粉末。4.根据权利要求1所述的耐γ辐射超声换能器，其特征在于，若所述耐辐射基体材料为热固型双酚A型环氧树脂，所述耐辐射无机填料为氧化铝陶瓷粉末，采用耐辐射基体材料和耐辐射无机填料按比例通过复合成型制备的耐辐射匹配层内容包括：获取耐辐射匹配层的声阻抗数据，采用热固型双酚A型环氧树脂为耐辐射基体材料，根据所述声阻抗数据调整耐辐射基体材料与耐辐射无机填料之间的比例将氧化铝陶瓷粉末与热固型双酚A型环氧树脂混合，得到混合材料；对所述混合材料通过混料...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕，李炫辉，刘晓睿，李明，彭钟，吴俊伟，袁懋诞，纪轩荣，
申请(专利权)人：阳江核电有限公司苏州热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：