К ВОПРОСУ О ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЗОМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ГИРОСКОПИИ  С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХОЛОДНОГО ОДНООСНОГО ПРЕССОВАНИЯ И СПЕКАНИЯ: EDN:LYLCNH

Александр Вячеславович  Власов; Нина Рудольфовна  Запотылько; Александр Анатольевич  Катков; Виктор Викторович  Кикот; Глеб Александрович  Кошкин

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2022.02.018

Авторы

Александр Вячеславович Власов Научно-исследовательский институт «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха https://orcid.org/0000-0001-8796-1581
Нина Рудольфовна Запотылько Научно-исследовательский институт «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха https://orcid.org/0000-0001-6313-4661
Александр Анатольевич Катков Научно-исследовательский институт «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха https://orcid.org/0000-0002-7668-0714
Виктор Викторович Кикот Научно-исследовательский институт физических измерений https://orcid.org/0000-0003-1258-2119
Глеб Александрович Кошкин Научно-исследовательский институт физических измерений https://orcid.org/0000-0001-8353-7812

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.02.018

Ключевые слова:

пьезокерамический элемент; холодноепрессование; горячее прессование; пьезокорректор; пористость; микроструктура; гистерезис; лазерный гироскоп.

Аннотация

Рассматриваются результаты использования пьезокерамических элементов, изготовленных НИИФИ (г. Пенза) с использованием холодного прессования из материала ЦТС-ЛМ (НФИ-50), в составе малогабаритных датчиков угловой скорости. Приводятся результаты исследований структуры этих элементов в сравнении со структурой элементов из материала ЦТС-19, изготавливаемых с использованием холодного прессования на заводе «Аврора-ЭЛМА» (г. Волгоград), а также элементов, изготовленных с использованием горячего прессования из материала ЦТС-19 на предприятии «ЭЛПА» (г. Зеленоград). Отмечается отличие в пористости материалов и влияние пористости на надежность работы лазерных гироскопов. Приводятся результаты измерения относительного удлинения материала ЦТС-ЛМ (НФИ-50) и ситалла СО-115М, натурного эксперимента по установлению температурных характеристик материала ЦТС-ЛМ (НФИ-50) производства НИИФИ. Представлены результаты натурных испытаний пьезокерамических элементов СДАИ.757681.020-04 производства НИИФИ в составе пьезокорректоров датчиков лазерных гироскопов, установлен гистерезис информативных параметров и длительность установления выходного сигнала гироскопа; в течение наработки 120 ч в режиме переключения поляризаций установлены коэффициенты передачи пьезокорректоров и их изменение в диапазоне рабочей температуры от минус 50 до 75 ºС. Рассматривается возможность использования элементов в лазерных гироскопах с увеличенным ресурсом. Описываются возможные пути совершенствования технологии изготовления элементов с использованием холодного прессования в части повышения плотности материала путем модификации технологических режимов помола для механической активации шихты и получения оптимального размера ее зерна, синтеза и спекания пьезокерамического материала для установления оптимальных температурных и временных режимов обработки материала при его изготовлении

Библиографические ссылки

Колчев А.Б., Ларионов П.В., Фомичев А.А. Исследование тепловых дрейфов лазерных гироскопов с магнитооптической частотной подставкой // Исследовано в России.2006.Т.9.С. 2388–2398.

Голяев Ю.Д., Запотылько Н.Р., Недзвецкая А.А., Синельников А.О., Тихменев Н.В. Лазерные гироскопы с увеличенным временем непрерывной работы // Датчики и системы.2011.№ 11.С. 49–51.

Матвеев В.В., Распопов В.Я. Основы построения бесплатформенных инерциальных систем. Санкт-Петербург : ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».2009.280 с.

Запотылько Н.Р., Катков А.А., Недзвецкая А.А. Пьезокорректор для компенсации тепловых вариаций длины оптического пути резонатора лазерного гироскопа // Оптический журнал.2011. Т. 78. № 10.С. 10–12.

Запотылько Н.Р. Современные пьезокорректоры высокостабильных газовых лазеров для измерительных систем // Лазерные новости.1996.№ 2.С.13.

Борисовский С.П., Керносов М.Ю., Степанов В.А., Чуляева Е.Г. Исследование свойств лазерного излучения одночастотного лазера повышенной мощности // Вестник РГРТА.2007.№ 20.С. 99–103.

Богуш М.В. Пьезоэлектрические датчики для экстремальных условий эксплуатации. Пьезоэлектрическое приборостроение. Ростов-на-Дону : СКНЦ ВШ, 2006.346 с.

Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков. Москва : Энергия, 1976.327 с.

Кольцевой резонатор лазерного гироскопа: пат. 2660290 Рос. Федерация № 2017123774; заявл. 06.07.2017; опубл. 05.07.2018; Бюл. № 19.15 с.

Богуш М.В. Влияние температуры на коэффициент преобразования пьезоэлектрических датчиков // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика.2008.№ 2. С. 26–39.

Синельников А.О., Катков А.А., Запотылько Н.Р., Савельев И.И. Влияние свойств конструкционных материалов на выходные характеристики зеемановских датчиков угловых скоростей // Известия ТулГУ. Технические науки.2020.№ 1. С. 45–50.

Запотылько Н.Р., Катков А.А., Поле-хин И.Н., Тихменев Н.В. Влияние ТКЛР материалов, используемых в лазерной гироскопии, на эксплуатационные характеристики прибора // Вопросы оборонной техники. Серия 9 «Специальные системы управления, следящие приводы и их элементы». 2012.№ 6(258).С. 61–68.

Власов А.В., Запотылько Н.Р., Катков А.А. Влияние отжига на относительное удлинение образцов из стеклокерамики СО-115М и Zerodur // Конференция «Инновационные технологии в электронике и приборостроении». Москва : МИРЭА, 2021.Т. 1.С.255–259.

Каллаев С.Н. Теплофизические свойства нанополярной пьезокерамики на основе цирконататитаната свинца // Вестник Дагестанского научного центра.2012. № 47.С. 22–28.

Каллаев С.Н., Гаджиев Г.Г., Камилов И.К., Омаров З.М., Садыков С.А., Резниченко Л.А. Теплофизические свойства сегнетокерамики на основе ЦТС // Физика твердого тела. 2006.Т. 48. № 6.С. 1099–1100.

Каллаев С.Н., Омаров З.М., Митаров Р.Г., Садыков С.А. Теплофизические свойства сегнетокерамики ПКР-7М в области размытого фазового перехода // Физика твердого тела.2011.Т. 53.№ 7.С. 1307–1311.

Гаджиев Г.Г., Омаров З.М., Абдулла-ев Х.Х., Резниченко Л.А., Кравченко О.Ю. Тепловые свойства пьезоэлектрической керамики ПКР-1 и ПКР-37 // Известия РАН, серия физическая. 2009.Т. 73. № 8. С. 1190–1191.

Анциферов В.Н., Андреев В.Г., Гон-чар А.В., Дубров А.Н., Летюк Л.М., Попов С.А., Сатин А.И. Проблемы порошкового материаловедения. Часть. III. Реология дисперсных систем в технологии функциональной магнитной керамики. Екатеринбург :УрО РАН, 2003.147 с.

Нестеров А.А., Панич А.А., Свирская С.Н., Нагаенко А.В. Зависимость электрофизических свойств керамических материалов на основе пьезофаз системы ЦТС-ЦННС от способов синтеза и характеристик частиц порошков исходной шихты // Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения». Ростов-на-Дону : Изд-во Южного федерального университета.2012.С. 6–7.