патенты / 21376

821292-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB821292A
[]
СЂ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ "ПАТЕТ" " РџР РЛОЖЕННЫЕ ЧЕРТЕЖР821 292 Дата подачи заявки Рё подачи полной спецификации 16 июля 1957 Рі., 821,292 16, 1957, в„– 22514/57. 22514/57. Заявление подано РІ Соединенных Штатах Америки 9 августа 1956 РіРѕРґР°. 9, 1956. Заявление подано РІ Соединенных Штатах Америки 22 октября 1956 Рі. 22, 1956. Заявление подано РІ Соединенных Штатах Америки 31 октября 1956 Рі. 31, 1956. Полная спецификация опубликована 7 октября 1959 Рі. 7, 1959. Рндекс РїСЂРё приемке: -Класс 2(3), РЎ 2 82 (Рђ 1: : Р“РР‘); 37, Рљ( 1132:2 Р  4:3 Р• 2:3 РҐ); Рё 40 (8), Р•. : - 2 ( 3), 2 82 ( 1: : ); 37, ( 1132: 2 4: 3 2: 3 ); 40 ( 8), . Международная классификация: - 1 Рі. : - 1 . ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ Усовершенствования сегнетоэлектрических Рё пьезоэлектрических устройств Рё кристаллических элементов для РЅРёС… или относящиеся Рє РЅРёРј РњС‹, , , 195, Бродвей, РќСЊСЋ-Йорк, штат РќСЊСЋ-Йорк, Соединенные Штаты Америки, корпорация штата РќСЊСЋ-Йорк, Соединенные Штаты Америки настоящим заявляем, что изобретение, РЅР° которое РјС‹ молимся Рѕ выдаче нам патента, Рё метод, СЃ помощью которого РѕРЅРѕ должно быть реализовано, должны быть РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описаны РІ следующем заявлении: - , , , 195, , , , , , , , , , : - Настоящее изобретение касается сегнетоэлектрических Рё пьезоэлектрических устройств Рё материалов для использования РІ качестве сегнетоэлектрических или пьезоэлектрических активных элементов или РёС… элементов. . Сегнетоэлектричество — явление, связанное СЃРѕ спонтанной поляризацией РіСЂСѓРїРї электрических диполей РІ кристаллической решетке СЃ образованием электрически поляризованных доменов. Р’ отсутствие внешних воздействий эти домены имеют тенденцию располагаться внутри кристалла так, что существенно нейтрализуют РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР°, так что кристалл РІ целом РЅРµ представляет существенного внешнего электрического поля. , . Приложение электрического поля Рє такому кристаллу или кристаллическому телу, состоящему РёР· таких кристаллов, вызывает СЂРѕСЃС‚ тех доменов, направление поляризации которых наиболее близко совпадает СЃ направлением приложенного поля, Р·Р° счет РґСЂСѓРіРёС… доменов; Р° также вызывает некоторую ориентацию РїРѕ направлению поля направления поляризации внутри доменов, которые остаются РЅРµ полностью поляризованными РІ направлении поля. , , ; , , . Результатом является общая поляризация кристалла или совокупности кристаллов, Рє которым приложено поле. Удаление приложенного поля РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє частичному сохранению остаточной общей поляризации Рё частичному восстановлению доменов, имеющих компоненты поляризации РІ обратное направление. - , , - . До СЃРёС… РїРѕСЂ было известно, что кристаллические материалы, отнесенные Рє СЂСЏРґСѓ различных категорий, обладают сегнетоэлектрическими свойствами, Рё 3 6 ( : 5 соответственно использовались РІ качестве элементов накопления заряда РІ многочисленных компьютерных Рё коммутационных приложениях. Однако сегнетоэлектрические материалы, известные РІ предшествующем Р’ технике либо отсутствуют определенные желательные комбинации характеристик, либо проявляются определенные нежелательные характеристики, которые препятствуют РёС… оптимальной работе РІ конкретных условиях эксплуатации. Например, титанат бария, который имеет относительно более короткое время переключения, чем РґСЂСѓРіРёРµ сегнетоэлектрики, сильно подвержен распаду, то есть потеря сохраненной поляризации. , 3 6 ( : 5 , , , , , , , . Рзобретение основано РЅР° открытии того, что моноклинный глицинсульфат Рё моноклинный глицинселенат обладают весьма желательными сегнетоэлектрическими Рё пьезоэлектрическими свойствами РІ широком диапазоне температур, представляющих практический интерес. . Химический состав моноклинного глицинсульфата (также называемого триглицинсульфатом) можно представить формулой: ( 2 2 ), 2 . ( ) : ( 2 2 ), 2 . Соответственно химический состав моноклинного глицинселената или триглицинселената можно представить формулой: ( 2 2 ), 4. , : ( 2 2 ), 4. Моноклинный глицинсульфат состава, указанного РІ приведенной выше формуле, легко образуется РїСЂРё кристаллизации РёР· раствора избытка глицина Рё серной кислоты РІ теплой РІРѕРґРµ. Для оптимальной скорости роста кристаллов реагенты предпочтительно растворять РІ соотношении три моля химически чистого глицина РЅР° РѕРґРёРЅ моль химически чистой концентрированной серной кислоты. РџСЂРё медленном охлаждении раствора выкристаллизовываются прозрачные кристаллы глицинсульфата моноклинной формы, имеющие большей частью монокристаллическое строение. Аналогично получают изоморфные кристаллы соответствующего селената. , , , , . Каждый РёР· этих кристаллов особенно характеризуется плоскостью спайности, перпендикулярной его РґРІРѕР№РЅРѕР№ РѕСЃРё симметрии. Элементы, вырезанные так, что РёС… основные поверхности совпадают СЃ 821 292 естественными плоскостями спайности кристаллов, демонстрируют максимальную сегнетоэлектрическую составляющую РІ направлениях толщины элементов. - 821,292 . Такие природные элементы расщепления моноклинного глицинсульфата Рё изомерного глицинселената характеризуются квадратными, относительно СѓР·РєРёРјРё, электростатическими петлями гистерезиса. , , . Требуемое коэрцитивное поле для этих элементов составляет лишь примерно двадцать процентов или менее того, которое требуется для небольших кристаллических элементов титаната бария, то есть РёРј требуется коэрцитивное поле лишь примерно РґРѕ 400 вольт РЅР° сантиметр. , , 400 . Время переключения для блока памяти, использующего такой элемент моноклинного глицинсульфата, составляет РѕС‚ 1,5 РґРѕ 50 микросекунд. Это РѕС‚ РѕРґРЅРѕР№ десятой РґРѕ половины времени переключения, необходимого для гексагидрата гуанидинсульфата алюминия, который является предметом нашей британской патентной заявки. в„– 5011/56 (заводской в„– 810451). 1 5 50 - , 5011/56 ( 810,451). Р’ то время как элементы РёР· титаната бария характеризуются более коротким временем переключения, С‚. Рµ. около РѕРґРЅРѕР№ микросекунды, последний материал подвержен «распаду», С‚. Рµ. потере запасенной РІ нем поляризации, тогда как было обнаружено, что глицинсульфат Рё глицинселенат свободен РѕС‚ «распада». , , , " ", , , "". РљСЂРѕРјРµ того, было обнаружено, что моноклинный глицинсульфат Рё моноклинный глицинселенат обладают полезными пьезоэлектрическими свойствами. , . Установлено, что точка РљСЋСЂРё, или температура перехода, выше которой моноклинный глицинсульфат, образовавшийся РёР· обычной кристаллизационной РІРѕРґС‹, теряет СЃРІРѕРё сегнетоэлектрические свойства, составляет 46,7 + 1 градус Цельсия, Р° соответствующий моноклинный глицинселенат - около 22 градусов. Цельсия. , , , , , 46 7 + 1 , , 22 . Р’ настоящее время РЅРµ найден нижний температурный предел, РїСЂРё котором эти кристаллы перестают проявлять сегнетоэлектрические свойства. , . Рзобретение также основано РЅР° дальнейшем открытии того, что РїСЂРё растворении избытка глицина Рё серной кислоты РЅРµ РІ обычной РІРѕРґРµ, Р° РІ РѕРєСЃРёРґРµ дейтерия ( 2 ), образуется так называемая «тяжелая вода», прозрачные моноклинные кристаллы, имеющие аналогичные свойства. структурные характеристики Рё характеристики спайности, аналогичные описанным выше, кристаллизуются РёР· раствора. Более того, РІ каждом случае было обнаружено, что эти последние кристаллы имеют температуру РљСЋСЂРё 60 градусов РїРѕ Цельсию. Это представляет СЃРѕР±РѕР№ очень существенное улучшение РІ довольно критическом температурном диапазоне, так что материал можно использовать РІ аппаратах, генерирующих значительное количество тепла, РЅРµ опасаясь временного разрушения его свойств. , ( 2 ), - "' ", , , , , 60 . Похоже, что улучшенная температура РљСЋСЂРё этого последнего материала обусловлена заменой атомом дейтерия РѕРґРЅРѕРіРѕ или нескольких РёР· семнадцати атомов РІРѕРґРѕСЂРѕРґР°, фигурирующих РІ приведенной выше формуле моноклинного глицинсульфата. Это замещение, которое называется «дейтерированием», может Принцип РґРѕС…РѕРґРёС‚ РґРѕ завершения РІ любом РёР· различных радикалов соединения, РІ результате чего образуется РѕРґРЅРѕ или несколько соединений, которые РјРѕРіСѓС‚ быть конкретно идентифицированы СЃ помощью хорошо известных спектроскопических методов Рё которые представлены СЂСЏРґРѕРј формул, которые Р±СѓРґСѓС‚ изложены более РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ ниже РІ 70. РќР° практике считается, что конечный РїСЂРѕРґСѓРєС‚ метода дейтерирования, который будет более РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описан ниже, представлен РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј формулой ( 2ND 2 ), 2 , 75 Аналогично описанному РІ Р’ предыдущих абзацах моноклинный глицинселенат также был получен РІ дейтерированной форме, получая соединение, которое, как полагают, представлено РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј формулой 80 ( 2ND 2 ), 25 4. , " ", , , 70 , , , , , ( 2ND 2 ), 2 , 75 , , 80 ( 2ND 2 ), 25 4. Р’ последнем материале дейтериевые заместители также повышают температуру РљСЋСЂРё примерно РґРѕ 34 градусов РїРѕ Цельсию РїРѕ сравнению СЃ примерно 22 градусами для соответствующего соединения, кристаллизованного РёР· обычной РІРѕРґС‹. , 34 , 22 85 . Характеристики этих материалов, как РІ РёС… обычной, так Рё РІ дейтерированной форме, делают РёС… пригодными для широкого спектра практических применений. для этих целей моноклинный глицинсульфат Рё РґСЂСѓРіРёРµ моноклинные материалы, упомянутые выше 95, РјРѕРіСѓС‚ использоваться РІ форме тел или элементов, состоящих РёР· или вырезанных РёР· монокристаллов или множества когерентных кристаллов. , , 90 , 95 . Подробные описания различных важных применений устройств, РІ которых используются сегнетоэлектрические материалы предшествующего СѓСЂРѕРІРЅСЏ техники, даны, например, РІ патентах РЎРЁРђ в„– 2695396, 2695397 Рё 2695398, Р° также РІ патенте Великобритании в„– 717104. 100 , , 2,695,396, 2,695,397 2,695,398, 717,104. Аналогичные устройства, использующие устройства, использующие РІ качестве сегнетоэлектрического материала моноклинный глицинсульфат или моноклинный 105 глицинселенат как РІ РёС… нормальной, так Рё РІ дейтерированной формах, РјРѕРіСѓС‚ быть использованы соответствующим образом. 105 , , , . Рзобретение, определенное прилагаемой формулой изобретения, будет более полно понято РёР· последующего РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕРіРѕ описания СЃРѕ ссылками РЅР° прилагаемые чертежи, причем здесь достаточно указать, что для целей настоящего описания термин «монокристалл» означает обозначают единое твердое тело 115, РІ котором атомы расположены РїРѕ существу повторяющимся трехмерным геометрическим СѓР·РѕСЂРѕРј. Это определение предназначено для включения монокристаллических тел, характеризующихся двойникованием, что обычно встречается РІ сегнетоэлектрических Рё 120 полупроводниковых кристаллических материалах (СЃРј., например, , стр. 186, 2-Р№ абзац, Учебник минералогии Даны, Джон Уайли, РќСЊСЋ-Йорк, 1932) Однако РёР· определения исключаются, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, отдельные тела, такие как керамика 125, образовавшиеся РёР· кристаллических порошков путем спекания или любым РґСЂСѓРіРёРј СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј. 110 , , " " 115 - - , 120 (, , 186, 2nd , ' , , , 1932) , , , 125 . РќР° чертежах: фиг. 1B Рё 2A, 2B иллюстрируют спереди Рё СЃР±РѕРєСѓ кристаллы моноглицинсульфата или РґСЂСѓРіРёС… моноклинных материалов, упомянутых выше, РІ РґРІСѓС… типичных формах кристаллов; Рё фиг. 1C Рё 2C соответственно показывают типичные сегнетоэлектрические элементы, которые представляют СЃРѕР±РѕР№ -образные сечения, вырезанные, как показано РЅР° фиг. 1A Рё 2B соответственно; Фиг.3 иллюстрирует РІ перспективе устройство, РІ котором элемент РёР· того или РёРЅРѕРіРѕ РёР· этих материалов используется РІ сегнетоэлектрическом или пьезоэлектрическом устройстве; РќР° фиг.4 схематически показана базовая схема памяти, РІ которой используется сегнетоэлектрический элемент, аналогичный показанному РЅР° фиг.3; Рё фиг. 5 схематически иллюстрирует электростатическую гистерезисную характеристику сегнетоэлектрического элемента или тела, такого как показано РЅР° фиг. 1 , 2 , которая используется для объяснения работы схемы, показанной РЅР° фиг. 4. : 1 2 , 2 130 821,292 ; 1 2 , 1 2 , ; 3 ; 4 , , 3; 5 1 , 2 , 4. Кристаллы моноклинного глицинсульфата Рё моноклинного глицинселената РІ РёС… нормальной Рё дейтерированной формах составляют РЅРѕРІСѓСЋ РіСЂСѓРїРїСѓ сегнетоэлектрических Рё пьезоэлектрических материалов, которые составляют РѕСЃРЅРѕРІСѓ настоящего изобретения. , , . Кристаллы глицинсульфата моноклинной формы состава, представленного формулой: (,), 2 , легко кристаллизуются РёР· раствора серной кислоты Рё избытка глицина РІ теплой РІРѕРґРµ. , :(,), 2 , . Для оптимальной скорости роста предпочтительными пропорциями реагентов являются три моля химически чистого глицина Рё РѕРґРёРЅ моль химически чистой концентрированной серной кислоты, растворенные РІ теплой РІРѕРґРµ, РїСЂРё этом соотношение глицина Рє серной кислоте составляет около 2,29 РїРѕ массе. , , , 2 29 . Если используется разбавленная кислота, это соотношение, конечно, корректируется СЃ учетом анализа кислоты. Рљ питательному раствору добавляется только достаточно РІРѕРґС‹, чтобы сделать его примерно насыщенным РїСЂРё желаемой рабочей температуре. , , , . Типичные данные Рѕ растворимости сульфата глицина ( 2 2 ), 2 4 РІ теплой РІРѕРґРµ приведены РІ следующей таблице: Массовый процент глицина Температура растворенного сульфата 29 2 % 45,1 41 2 % 58,1 51 1 % Два конкретных числовых примера типичных количеств реагентов, используемых РїСЂРё получении моноклинных кристаллов глицинсульфата РІ соответствии СЃ настоящим изобретением, даны следующим образом: Температура насыщения 45°С, 58°С. ( 2 2 ), 2 4 : 29 2 % 45.1 41 2 % 58.1 51 1 % : 45 1 58 1 . Глицин химически чистый концентрированный ( 2 2 ) 488 871 грамм Серная кислота концентрированная химически чистая ( 2 4) 212 грамм 379 грамм Р’РѕРґР° 1 литр 1 литр Р’ соответствии СЃ установленной методикой выращивания кристаллов РёР· водных растворов, питательный раствор, имеющий состав, соответствующий, например, РѕРґРЅРѕРјСѓ РёР· примеров, приведенных РІ предшествующей таблице, поднимают РґРѕ температуры, немного превышающей заданную температуру насыщения, затем снижают ее немного ниже температуры насыщения Рё после этого медленно охлаждают СЃРѕ скоростью около 0,41 градуса. Цельсия РІ сутки, около РґРІСѓС… недель. РќР° РґРЅРµ емкости СЃ пересыщенным раствором кристаллизуются прозрачные кристаллы моноклинной кристаллической структуры. ( 2 2 ) 488 871 ( 2 4) 212 379 1 1 , , , , , , 0 41 , . РЈРґРѕР±РЅРѕРµ устройство для выращивания кристаллов оптимального размера Рё структуры, известное как роторный кристаллизатор Холдена, описано РІ патенте Великобритании в„– 622113. Моноклинные затравочные кристаллы, несколько миллиметров РїРѕ краю, сформированные СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј, описанным РІ предыдущем параграфе, монтируются РІ полые концы рычагов гиратора конструкции, описанной РІ этом британском патенте. РћРЅРё перемещаются возвратно-поступательными движениями РІ питательном растворе, чтобы способствовать росту РґРѕ желаемого размера. , , 622,113 , , , . Кристаллы глицинсульфата, полученные вышеуказанным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј, прозрачны, имеют моноклинную форму Рё характеризуются плотностью 1,69 грамма РЅР° кубический сантиметр. РћРЅРё являются сегнетоэлектриками РІ диапазоне ниже точки РљСЋСЂРё 85 (46,7 + 3 градуса Цельсия), Р° также являются пьезоэлектриками. РС… размеры Рё поведение изменяются РІ зависимости РѕС‚ периода роста, объема питательного раствора Рё ориентации семян РІ растворе. 90 Кристаллы размером РґРѕ нескольких сантиметров РїРѕ краю РЅРµ являются чем-то необычным; Рё РґРІР° РёР· РЅРёС… показаны спереди Рё СЃР±РѕРєСѓ РЅР° рисунках 1A, 1B Рё 2A, 2B, которые показывают РґРІР° типичных СЃРїРѕСЃРѕР±Р° роста 95. Показанная моноклинная кристаллическая структура характеризуется РґРІРѕР№РЅРѕР№ симметрией относительно РѕСЃСЊ , С‚. Рµ. кристаллографическое направление 010 . Наиболее вероятная пространственная РіСЂСѓРїРїР° этих кристаллов обозначается 2,2 ( 21), используя 100 принятых обозначений Шенфлиса Рё Германа Могена. , , 1.69 85 46 7 + 3 , , , 90 ; , , 1 , 2 , 2 , 95 - , , 010 - 2,2 ( 21), 100 . Как проверено рентгеновскими гониометрическими измерениями, постоянные решетки элементарной ячейки описанного выше материала составляют: = 9 15, 105 = 12 69 Рё = 5 73, РІСЃРµ РѕРЅРё измерены РІ 821 292 ангстремных единицах СЃ точностью РґРѕ + 03 РЈРіРѕР» между кристаллографическими плоскостями ( 001) Рё ( 100 ), определяемый индексами Миллера, составляет 1050 401 + 201 Установлено, что оптическая плоскость, параллельная кристаллографической плоскости ( 102) (РЅРµ указана), образует СѓРіРѕР» примерно 93 градуса СЃ РѕСЃСЊСЋ СЃ, С‚. Рµ. кристаллографическое направление 001 . Кристаллографические плоскости (101) Рё (100) образуют СѓРіРѕР» 1100 201. - , : = 9 15, 105 = 12 69, = 5 73, 821,292 + 03 ( 001) ( 100) , 1050 401 + 201 , ( 102) ( ), 93 , , 001 ( 101) ( 100) 1100 201. Наиболее важным открытием, которое РІ значительной степени способствует адаптации моноклинного глицинсульфата Рё РґСЂСѓРіРёС… моноклинных материалов, упомянутых выше, РєРѕ РјРЅРѕРіРёРј типам применений РІ устройствах, является то, что естественные плоскости спайности существуют параллельно кристаллографическим плоскостям (010). перпендикулярно РѕСЃРё сегнетоэлектрика, которая направлена РІ кристаллографическом направлении или <010). Соответственно, кристаллические элементы, подобные указанным РЅР° рисунках Рё 2C, которые являются сегнетоэлектриками РІ направлении толщины, РјРѕРіСѓС‚ быть очень просто Рё ловко вырезаны РёР· подходящего материала. моноклинный монокристалл, как показано, например, пунктирными линиями сечения, показанными РЅР° рисунках 1Рђ Рё 2Р’. Выбранный кристалл разрезается вдоль РѕРґРЅРѕР№ РёР· кристаллографических плоскостей (010), перпендикулярной РѕСЃРё , бритвой или РґСЂСѓРіРёРј острым предметом. режущая РєСЂРѕРјРєР° Соответственно, результирующий элемент, как показано РЅР° рисунках Рё 2C, частично ограничен парой параллельных главных граней, которые совпадают СЃ кристаллографическими плоскостями (010), которым перпендикулярна сегнетоэлектрическая РѕСЃСЊ, РІ результате чего последняя находится РІ направление толщины элемента. , , ( 010) , , < 010) , 2 , , , 1 2 . ( 010) , , , , 2 , ( 010) , . Моноклинные кристаллы изоморфного глицинселената, которые РїРѕ структуре Рё сегнетоэлектрическим свойствам аналогичны описанным РІ предыдущих параграфах, РЅРѕ характеризуются сравнительно более РЅРёР·РєРѕР№ температурой РљСЋСЂРё, равной 2 градусам Цельсия, легко получаются методом, РІ целом аналогичным то, что описано для сульфата. , 2 , . Р’ соответствии СЃ ранее описанным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј избыток химически чистого концентрированного глицина Рё химически чистой концентрированной селеновой кислоты растворяют РІ теплой РІРѕРґРµ, предпочтительно РІ соотношении три моля глицина РЅР° РѕРґРёРЅ моль селеновой кислоты, поскольку селеновая кислота достаточно СЃРІРѕР±РѕРґРЅР° РѕС‚ отделяемых следы селенистой кислоты трудно приобрести РЅР° рынке, этот реагент можно получить РІ форме СЃ чистотой более 99 процентов, которая РїРѕРґС…РѕРґРёС‚ для целей настоящего изобретения, РѕРґРЅРёРј РёР· СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРІ, хорошо известных РІ данной области техники. такие, как РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ изложены, например, Гилбертом Рё РљРёРЅРіРѕРј, Журнал Американского химического общества, том 58, стр. 180 (1936). , , , , , 99 , , , , , , , 58, 180 ( 1936). Рспытания показали, что глицинселенат ( 2 2 ), , растворяется РІ РІРѕРґРµ РїСЂРё комнатной температуре (25 градусов РїРѕ Цельсию) примерно РЅР° 28 процентов. ( 2 2 ), , 28 ( 25 ). 0 Типичные лабораторные пропорции реагентов, пригодных для получения моноклинных кристаллов глицинселената, приведены следующим образом: Граммы химически чистого концентрированного глицина ( 2 2 ) 237 70 Грамм химически чистой концентрированной селеновой кислоты ( 2 , ) 153 Р’РѕРґР° 1 литр Вышеуказанные пропорции дают насыщенный раствор примерно РїСЂРё комнатной температуре, РёР· которого образуются 75 кристаллов глицинселената РїСЂРё испарении растворителя. Скорость роста этих кристаллов немного выше, чем скорость роста моноклинных кристаллов глицинсульфата Альтернативно, более крупные Рё более совершенные кристаллы РјРѕРіСѓС‚ быть образованы РІРѕ вращающемся кристаллизаторе Холдена, как описано РІ отношении моноклинного глицинсульфата. 0 : ( 2 2 ) 237 70 ( 2 ,) 153 1 75 , , . Как указано ранее РІ описании, 85 кристаллов дейтерированного сульфата глицина РјРѕРіСѓС‚ быть получены кристаллизацией РёР· раствора РґРІСѓС… основных реагентов, избытка глицина Рё серной кислоты, РІ тяжелой РІРѕРґРµ. РІРѕРґР° атомами РІРѕРґРѕСЂРѕРґР°, реагенты желательно использовать РІ концентрированном РІРёРґРµ. Для наиболее быстрого роста кристаллов реагенты следует растворять РІ пропорции 3 моля глицина РЅР° 1 моль 95 серной кислоты. РћРґРёРЅ РёР· СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРІ обеспечения точно правильных пропорций - это растворите РІ тяжелой РІРѕРґРµ кристаллы нормального моноклинного глицинсульфата, предварительно образовавшиеся РїСЂРё кристаллизации РёР· обыкновенного РІРѕРґРЅРѕРіРѕ раствора, РІ 100 Рі. пропорции которого уже правильные. , 85 , , 90 , 3 1 95 , , , , 100 . После того как кристаллы полностью растворятся РІ тяжелой РІРѕРґРµ, которую для этой цели можно нагреть, ее можно охладить, после чего дейтерированный глицинсульфат кристаллизуется РёР· раствора ценой несколько большего затрачиваемого времени РЅР° РІСЃСЋ операцию. , большую уверенность РІ однородности полученной кристаллической структуры можно получить, выпаривая раствор РїСЂРё постоянной температуре 110°С. , , , 105 , 110 . Так, РІ РѕРґРЅРѕРј конкретном примере химически чистый глицин Рё химически чистая серная кислота растворялись РІ обычной РІРѕРґРµ РІ пропорциях 3 моля глицина РЅР° 1 сульф 115 фуриновой кислоты Рё РІ количествах, обеспечивающих насыщение раствора РїСЂРё температуре 600°С. , 3 1 115 600 . Этот раствор энергично перемешивали РґРѕ полного перемешивания, Р° затем оставляли охлаждаться. РџРѕ мере охлаждения РѕРЅ становился перенасыщенным РґРѕ 120, Рё РёР· раствора выкристаллизовывался моноклинный глицинсульфат, причем РЅР° внутренней поверхности СЃРѕСЃСѓРґР° образовывались кристаллы. Состав этих кристаллов был нормальным. моноклинный глицинсульфат 125. Эти нормальные моноклинные кристаллы глицинсульфата затем растворяли РґРѕ насыщения РІ СЃРј3 РѕРєСЃРёРґР° дейтерия РїСЂРё 25°С. 120 , 125 25 . Рспользуемый растворитель имел чистоту 99,5%. 99 5 . РћРґРёРЅ РёР· этих кристаллов размером 130 может быть определен СЃ помощью методов инфракрасной спектроскопии. , 130 . РќРµ обязательно присоединяясь Рє какой-либо конкретной теории, считается вероятным, что повышение точки РљСЋСЂРё дейтерированного 70-глицинсульфата РїРѕ сравнению СЃ точкой РљСЋСЂРё нормального глицинсульфата обусловлено большей массой Рё, следовательно, большей инерцией каждого атома дейтерия первого. РїРѕ сравнению СЃ соответствующим атомом РІРѕРґРѕСЂРѕРґР° 75 последнего. Поскольку точка РљСЋСЂРё представляет СЃРѕР±РѕР№ нарушение РїРѕРґ действием тепловой энергии упорядоченной структуры среди атомов вещества, разумно предположить, что чем больше инерция Если таких атомов 80, тем больше тепловая энергия требуется для разупорядочения структуры. 70 75 , , , , 80 , . Пьезоэлектрические Рё сегнетоэлектрические свойства упомянутых выше моноклинных материалов, особенно последних, уникальным образом адаптируют 85 РёС… для применения РІ различных устройствах Рё схемах. Таким образом, РєРѕРіРґР° разность потенциалов СЃ частотой 60 циклов РІ секунду превышает коэрцитивную силу, прикладывается РїРѕ толщине. РР· элементов естественного скола типа 90, описанных СЃРѕ ссылкой РЅР° СЂРёСЃ. 1C Рё 2C, получается исключительно прямоугольная петля гистерезиса. Эти кристаллы характеризуются коэрцитивным полем РїРѕСЂСЏРґРєР° 100–400 вольт РЅР° сантиметр Рё переключающим время 95 РѕС‚ 1,5 РґРѕ 50 микросекунд. РљСЂРѕРјРµ того, было обнаружено, что накопленный заряд относительно РЅРµ подвержен распаду. , , 85 60 , 90 2 , , 100 400 , 95 1.5 50 , . Соответственно, несколько применений этих материалов РІ устройствах теперь Р±СѓРґСѓС‚ описаны посредством 100 иллюстративных примеров. РњРЅРѕРіРёРµ РґСЂСѓРіРёРµ РїСЂРёРґСѓС‚ РЅР° СѓРј специалистам РІ данной области техники. , 100 . РџРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ обращаясь Рє фиг. 3, диэлектрический элемент или элемент показан РІ форме тонкого круглого РґРёСЃРєР° 10. Предпочтительно РґРёСЃРє 10 105 вырезан РёР· монокристалла любого РёР· упомянутых выше моноклинных материалов, такого как, например, дейтерированного глицинсульфата, причем РѕРґРЅР° РёР· его кристаллографических осей предпочтительно параллельна направлению толщины 110 кристалла. Для использования РІ качестве пьезоэлектрического устройства любая РёР· трех его главных кристаллографических осей , или , как указано РЅР° фиг. 3, 10 , 10 105 , , , , 110 , , , , . , 1 Рё 2 , 2 РјРѕРіСѓС‚ быть выбраны РїРѕ существу параллельными направлению толщины 115. Для использования, включающего сегнетоэлектрические характеристики элемента, С‚. Рµ. для использования РІ качестве запоминающего устройства, сегнетоэлектрическая РѕСЃСЊ кристалла должна быть РїРѕ существу параллельна толщине элемента 120. Как описано ранее СЃРѕ ссылкой РЅР° фиг. , 1B, Рё 2A, 2B Рё 2C, сегнетоэлектрическая РѕСЃСЊ перпендикулярна естественным плоскостям спайности кристалла, которые параллельны кристаллографическим плоскостям (010) 125. Альтернативно, РґРёСЃРє 10 может быть сформирован РёР· множества когерентных кристаллов РѕРґРЅРѕРіРѕ РёР· упомянутых выше моноклинных материалов, приготовленных, например, путем сжатия мелкодисперсных частиц сульфата или селената 30 нескольких миллиметров РЅР° краю, теперь подвешивался как затравка над РґРЅРѕРј СЃРѕСЃСѓРґР°, содержащего тяжелую РІРѕРґСѓ, Р° раствор СЃ его затравочными кристаллами затем откладывался для испарения без изменения температуры. РџРѕ мере испарения раствор стал пересыщенным, кристаллизация дейтерированного глицинсульфата произошла РЅР° затравочном кристалле обычного глицинсульфата. РљРѕРіРґР° испарение было почти завершено, было обнаружено, что РїРѕ прошествии примерно РґРІСѓС… недель суспендированный затравочный кристалл вырос РґРѕ больших размеров Р·Р° счет нарастания дейтерированный глицинсульфат. , 1 2 , 2 , 115 , , , 120 , 1 , 2 , 2 , 2 , , ( 010) 125 , 10 , 30 , , , , , , , , . Этим простым СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј легко получают большие кристаллы минимального размера РІ несколько РґСЋР№РјРѕРІ. . Аналогичным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј были получены дейтерированные кристаллы моноклинного глицинселената. . Р—Р° исключением повышенных температур РљСЋСЂРё (около 60 градусов Цельсия для сульфата Рё 34 градусов РїРѕ Цельсию для селената), физические Рё электрические свойства этих кристаллов существенно аналогичны свойствам, описанным ранее для нормального моноклинного глицинсульфата. ( 60 34 ) . Как утверждалось ранее, очевидно, что повышение температуры РљСЋСЂРё дейтерированного материала обусловлено заменой РІ приведенной выше химической формуле атомом дейтерия РѕРґРЅРѕРіРѕ или нескольких РёР· семнадцати атомов РІРѕРґРѕСЂРѕРґР°. Это замещение, которое называется «дейтерированием». , РІ принципе может доходить РґРѕ любого РёР· различных радикалов соединения, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє формуле: (), 2 , (), 2 , (), , , (), , 4 Р’ принципе, может иметь место Рё частичное замещение. Таким образом, РІ последнем случае, если замещение неполное, формула принимает РІРёРґ ( 2 2 ), 1 4. , , , , " ", , : (), 2 , (), 2 , (), , , (), , 4 , , , , ( 2 2 ), 1 4. Рспользование реагентов, серной кислоты Рё глицина, РІ концентрированной форме, РІ избытке тяжелой РІРѕРґС‹, РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє полной замене, Р° РЅРµ Рє частичной. , , , , . Замещение атомами дейтерия РґРІСѓС… атомов РІРѕРґРѕСЂРѕРґР°, связанных СЃ атомом углерода, представленных первой РёР· приведенных выше формул, является трудным. Напротив, РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ радикал Рё РґРІР° кислотных радикала Рё 2 легко поддаются взаимодействию. диссоциируют РІ растворе, так что замены второй, третьей Рё четвертой формул РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ легче. Особенно РєРѕРіРґР° глицин Рё серная кислота находятся РІ концентрированной форме Рё растворены РІ большом избытке тяжелой РІРѕРґС‹, вероятность того, что замещение произойдет, велика. РІ одиннадцати РёР· семнадцати возможных случаев. Следовательно, строение конечного кристалла, скорее всего, представляется РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј формулой: ( 2NDCOOD), 2 . , , , 2 , , , , , , :( 2NDCOOD), 2 ,. Точный состав конечного продукта 821,292 РІРѕ влажной атмосфере СЃ последующей сушкой прессованного материала. 821,292 . Р’ общем, глицинсульфат предпочтителен для большинства практических применений, поскольку селенат обладает несколько токсичными свойствами, имеет более РЅРёР·РєСѓСЋ температуру плавления, мягче Рё менее стабилен, чем сульфат. , , . Удобные размеры, например, РґРёСЃРєР° 10 РЅР° фиг.3 составляют 1,5 сантиметра РІ диаметре Рё 1,5 миллиметров РІ толщину. , , 10 3 1 5 1 5 . Его резонанс как пьезоэлектрического вибрационного устройства определяется его ориентацией относительно кристаллографических осей кристалла, РёР· которого РѕРЅ вырезан, Р° также его физическими размерами Рё температурой, РїСЂРё которой РѕРЅ работает. работают РЅР° частотах РІ диапазоне РѕС‚ пятидесяти килогерц РґРѕ нескольких мегагерц. . Для облегчения приложения электрического поля Рє элементу 10 РІ направлении его толщины РЅР° его верхнюю Рё нижнюю часть любым РёР· нескольких СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРІ, хорошо известных специалистам РІ данной области техники, наносят липкие металлические покрытия, образующие электроды 12 Рё 14. поверхности соответственно. Выводные РїСЂРѕРІРѕРґР° 16 Рё 18 электрически соединены СЃ электродами 12 Рё 14 соответственно подходящими средствами, например, пайкой. 10 , , 12 14, , , , 16 18 12 14, , , . РљРѕРіРґР° устройство РЅР° СЂРёСЃ. 3 используется РІ качестве пьезоэлектрического элемента, РѕРЅРѕ работает РїРѕРґ действием постоянного смещающего поля постоянного тока. 3 , - . РџРѕРґ воздействием такого поля тело 10 проявляет пьезоэлектрические свойства, заключающиеся РІ том, что его физический размер изменяется РІ ответ РЅР° изменения потенциала, приложенного Рє телу РІ направлении, имеющем компонент, параллельный направлению смещающего поля, Рё РІ этом РїРѕРґ воздействием механического напряжения РѕРЅ генерирует потенциал РІ направлении смещающего поля, который меняется РІ зависимости РѕС‚ изменения приложенного напряжения. Эффективность пьезоэлектрического элемента увеличивается РїРѕ мере увеличения наложенного постоянного электрического поля. , 10 , , , , , . Постоянное поле смещения для использования РІ пьезоэлектриках может быть создано путем поддержания постоянного напряжения РЅР° электродах 12 Рё 14 РІРѕ время использования устройства. Аналогичный результат может быть достигнут путем воздействия РЅР° сегнетоэлектрическое тело высокого постоянного градиента потенциала РІ течение значительного периода времени. время РґРѕ использования. После удаления этого потенциала РІ теле остается остаточная, или остаточная, поляризация, которую можно использовать вместо вышеупомянутого постоянного смещающего поля, что устраняет необходимость подачи внешнего смещающего поля. 12 14 , , , - , . Остаточная, или остаточная, поляризация может быть получена более быстро Рё эффективно, если материал нагреть РґРѕ температуры выше точки РљСЋСЂРё, Р° затем дать ему возможность остыть РґРѕ температуры ниже точки РљСЋСЂРё РїРѕРґ высоким устойчивым градиентом потенциала. , , , . Для поляризации РїСЂРё комнатной температуре следует использовать градиенты потенциала РѕС‚ 20 000 вольт РЅР° сантиметр или более РґРѕ 5 000 вольт РЅР° сантиметр РІ течение нескольких РјРёРЅСѓС‚ РїСЂРё крутом градиенте Рё нескольких часов РїСЂРё меньшем градиенте. температура выше точки РљСЋСЂРё 70 Рё ему дают остыть, РїРѕРєР° Рє нему применяется градиент, время, РІ течение которого применяется градиент, РЅРµ является значимым фактором РІ этом процессе. 20000 , , 5000 70 , . Устройство, изображенное РЅР° СЂРёСЃ. 3, РїСЂРё работе СЃ 75 соответствующим постоянным током смещения, приложенным либо РёР·РІРЅРµ, либо РІ результате остаточной поляризации РєРѕСЂРїСѓСЃР° 10, может использоваться для любой РёР· разнообразных Рё многочисленных целей, для которых использовались пьезоэлектрические устройства предшествующего СѓСЂРѕРІРЅСЏ техники 80. Как хорошо известно специалистам РІ данной области, пьезоэлектрические устройства наиболее широко используются для регулирования частоты Рё для электромеханических волновых фильтров или связанных СЃ РЅРёРјРё частотно-селективных устройств. как. 3 75 - , 10, 80 , , 85 , , , , . РќР° СЂРёСЃ. 4 схематически показана базовая схема хранения двоичных цифр 90 В« 1В» Рё В«0В». Диаметр Рё толщина РґРёСЃРєР° 40 может составлять РїРѕ существу РѕРґРЅСѓ десятую диаметра Рё толщины РґРёСЃРєР°, показанного РЅР° СЂРёСЃ. 3, если РґРёСЃРє 40 будет использоваться исключительно РІ качестве одиночный блок хранения или памяти. Диск предпочтительно готовят СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј, описанным ранее СЃРѕ ссылкой РЅР° фиг. 1C Рё 2C, РІ качестве естественного элемента расщепления РёР· монокристалла РѕРґРЅРѕРіРѕ РёР· моноклинных материалов, упомянутых выше. Электроды 42 Рё 44 подбираются соответствующим образом для РґРёСЃРє 40 100 Диск 40 СЃ его электродами, очевидно, также можно рассматривать как конденсатор СЃ сегнетоэлектрическим диэлектриком. Более крупный сегнетоэлектрический элемент, очевидно, может быть использован для формирования матрицы хранения большего количества информационных 105 «битов» Выводы 16, 18 такие, как описано выше РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ СЂРёСЃ. 3. Вывод 18 подключается Рє конденсатору 32 Рё Рє выходной клемме 36, Рє которой должна быть подключена схема использования (РЅРµ показана). Другая клемма емкости 110 или 32 заземлена. Диод 34, желательно, РёР· германия. или РѕРєСЃРёРґ меди соединен параллельно, С‚.Рµ. РІ шунт СЃ конденсатором 32, как показано. 4 90 " 1 " " 0 " 40 - 3 40 95 1 2 42 44 40 100 40 , , 105 "" 16, 18 3 18 32 36, , , 110 32 34 , ., , 32, . Положительные или отрицательные импульсы напряжения РјРѕРіСѓС‚ быть поданы Рє РєРѕСЂРїСѓСЃСѓ 40 РѕС‚ батареи 26 или батареи 115 24 путем кратковременного замыкания переключателя 30 или переключателя 22 соответственно вправо. Р’ практических приложениях батареи 26 Рё 24 обычно представляют СЃРѕР±РѕР№ генераторы импульсов. Резисторы 28 Рё переключатели 30 Рё 22 соответственно 120 позволяют ограничить мощность, подаваемую РІ схему, включая РєРѕСЂРїСѓСЃ 40. 40 26 115 24 30 22, , , 26 24 28 30 22, , 120 40. Предполагая, что сначала был приложен положительный импульс, чтобы привести тело 40 Рє его положительной поляризации насыщения, что соответствует, например, точке РЅР° фиг.5, РїРѕ окончании импульса поляризация вернется Рє своему остаточному значению, соответствующему, например, точка Рђ РЅР° СЂРёСЃ. 5. РќР° электродах 42, 44 РЅРµ остается никакого внешнего заряда, РЅРѕ 130 821 292 электростатическая петля гистерезиса сегнетоэлектрического элемента 40, значение точек , , Рё соответственно, как РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описано выше. Эта петля может быть СѓРґРѕР±РЅРѕ отображено РЅР° экране электронно-лучевого осциллографа, 70 подходящей схемой для этой цели является схема, описанная Р§. Р‘. Сойером Рё Р§. РҐ. Тауэром РІ статье, озаглавленной «Соль Рошель как диэлектрик», опубликованной РІ журнале , том 35, стр. 269, 1930 Рі., или любым РёР· 75 РґСЂСѓРіРёС… СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРІ, хорошо известных специалистам РІ данной области техники. 40 , 125 5, , , 5 42, 44, 130 821,292 40, , , , , , 70 " " , 35 269, 1930, 75 . Другие варианты использования Рё конструкции этих новых сегнетоэлектрических Рё пьезоэлектрических элементов Рё устройств Р±СѓРґСѓС‚ легко понятны специалистам РІ данной области техники. 80 .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-12 14:15:08
: GB821292A-">
: :

821293-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB821293A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ : , , корпорация, учрежденная РІ соответствии СЃ законодательством штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, РїРѕ адресу: 530, , 36, , , настоящим заявляем, что изобретение, РЅР° которое РјС‹ молимся, чтобы нам был выдан патент, Рё метод, СЃ помощью которого РѕРЅРѕ должно быть реализовано, должны быть РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описаны РІ следующем заявлении: Это изобретение относится Рє РЅРѕРІРѕР№ Рё улучшенной железной РґРѕСЂРѕРіРµ. Тормозная колодка такого типа, включающая РєРѕСЂРїСѓСЃ РёР· формованного композиционного материала, опирающийся РЅР° металлическую заднюю конструкцию, Рё, РІ частности, касается РЅРѕРІРѕРіРѕ Рё улучшенного СЃРїРѕСЃРѕР±Р° изготовления железнодорожной тормозной колодки этого типа. : , , , , 530, , 36, , , , , , : , . Тормозная колодка, которая уже давно является стандартом РІ железнодорожной промышленности, содержит чугунный РєРѕСЂРїСѓСЃ, имеющий значительную толщину Рё имеющую тормозную поверхность, которая изогнута так, чтобы соответствовать РєСЂРёРІРёР·РЅРµ колеса железнодорожного вагона или локомотива. . Опорная пластина или полоса РёР· катаной стали часто включается РІ заднюю часть чугунной тормозной колодки РІ качестве усиления чугунного РєРѕСЂРїСѓСЃР° Рё РІ определенной степени служит для удержания РєРѕСЂРїСѓСЃР° тормозной колодки вместе, если РѕРЅ треснет или иным образом сломается. ; обычно РєРѕСЂРїСѓСЃ тормозной колодки отлит РІРѕРєСЂСѓРі РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента, образуя единую конструкцию. Тормозная колодка существенно РґСЂСѓРіРѕРіРѕ типа для использования РЅР° железнодорожных вагонах Рё локомотивах включает РєРѕСЂРїСѓСЃ РёР· формованного композиционного материала, который может опираться РЅР° стальную РѕРїРѕСЂРЅСѓСЋ пластину; Эта стальная опорная конструкция РІ некоторых отношениях аналогична РѕРїРѕСЂРЅРѕРјСѓ элементу чугунной колодки, поскольку РѕРЅР° придает РєРѕСЂРїСѓСЃСѓ тормозной колодки прочность Рё жесткость. Р’ тормозной колодке составного типа опорные проушины Рё РґСЂСѓРіРёРµ элементы для установки колодки РЅР° тормозную головку выполнены как часть стальной РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ задней части или установлены РЅР° ней; РІ колодках чугунного типа монтажные проушины, направляющие пальцев Рё С‚.Рї. РјРѕРіСѓС‚ быть отлиты как часть РєРѕСЂРїСѓСЃР° тормозной колодки или РјРѕРіСѓС‚ быть выполнены РІ РІРёРґРµ стальных элементов, прикрепленных Рє вышеупомянутой стальной усиливающей полосе. , , ; , . ; , . , ; , , , . Тормозная колодка композиционного типа обеспечивает значительно более высокую тормозную силу РЅР° единицу площади, чем стандартная чугунная колодка, поскольку РѕРЅР° обеспечивает значительно более высокий коэффициент трения РїСЂРё контакте СЃ колесом автомобиля или локомотива, чем можно получить СЃ помощью чугунной колодки. . Р’ общем, можно сказать, что чугунный башмак представляет СЃРѕР±РѕР№ устройство высокого давления СЃ РЅРёР·РєРёРј коэффициентом трения, тогда как составной башмак представляет СЃРѕР±РѕР№ устройство высокого трения Рё РЅРёР·РєРѕРіРѕ давления. , . , - - , - - . Соответственно, составная колодка может работать РїСЂРё значительно более РЅРёР·РєРѕРј тормозном давлении, чем чугунная колодка, Рё позволяет использовать тормозные цилиндры меньшего размера. Однако башмак композиционного типа, как известно РІ данной области техники, имеет несколько серьезных недостатков, которые препятствуют широкому внедрению этого типа башмаков РЅР° железнодорожном транспорте. Среди трудностей, возникающих РїСЂРё использовании композиционных колодок, главной является тенденция отделения композиционного РєРѕСЂРїСѓСЃР° РѕС‚ металлической задней части или РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ конструкции даже РїСЂРё относительно РјСЏРіРєРёС… условиях торможения. Р’ частности, эту трудность можно объяснить разницей РІ термических коэффициентах расширения материала состава тормозной колодки Рё металлической конструкции задней части. РљСЂРѕРјРµ того, РєРѕСЂРїСѓСЃ составной тормозной колодки может быть отделен РѕС‚ поддерживающей его металлической задней части РІ результате СЃРёР», стремящихся сгибать тормозную колодку, которые часто встречаются РІ железнодорожном транспорте; эти же самые изгибающие силы РјРѕРіСѓС‚ также иметь тенденцию разрушать РєРѕСЂРїСѓСЃ композиционной тормозной колодки. , . , , , . , . , . , , ; . РљСЂРѕРјРµ того, относительно сильная вибрация, часто встречающаяся РїСЂРё эксплуатации железных РґРѕСЂРѕРі, часто РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє растрескиванию РєРѕСЂРїСѓСЃР° композиции Рё/или отсоединению РєРѕСЂРїСѓСЃР° РѕС‚ конструкции его металлической РѕСЃРЅРѕРІС‹. , / . РћРґРЅРѕ предложение, которое было выдвинуто РІ качестве средства усиления композиционного тела железнодорожной тормозной колодки, предусматривает включение РѕРґРЅРѕРіРѕ или нескольких слоев просечно-вытяжного металла РІ тело тормозной колодки РІ качестве усиления; просечно-вытяжной материал внедрен РІ композиционный материал РЅР° его участках, близко прилегающих Рє конструкции металлической РѕСЃРЅРѕРІС‹. ; . Однако тормозные колодки, включающие этот тип расширенного металлического армирования, также имеют определенные недостатки. Например, армирующая полоса РёР· просечно-вытяжного металла имеет тенденцию создавать разрывы РІ композиционном РєРѕСЂРїСѓСЃРµ Рё, РєРѕРіРґР° РєРѕСЂРїСѓСЃ подвергается нагрузкам РїСЂРё торможении, может привести Рє разрушению РєРѕСЂРїСѓСЃР° или отделению прилегающего Рє нему армирования. РљСЂРѕРјРµ того, традиционные методы формования Рё обработки РёРЅРѕРіРґР° РЅРµ позволяют полностью заполнить пустоты просечно-вытяжного металла композиционным материалом; как следствие, РєРѕСЂРїСѓСЃ тормозной колодки фактически ослабляется, Р° РЅРµ усиливается Р·Р° счет присутствия расширенного металла. , , . , , , . , ; , . Таким образом, целью изобретения является преодоление или существенная минимизация вышеупомянутых недостатков ранее известных железнодорожных тормозных колодок композиционного типа Р·Р° счет использования специальной конструкции задней части композиционного башмака. , , . Еще РѕРґРЅРёРј объектом изобретения является новая Рё улучшенная задняя конструкция для железнодорожной тормозной колодки композиционного типа, которая РїРѕ своей сути обеспечивает максимальное сцепление между задней структурой Рё композиционным телом колодки. . Таким образом, еще РѕРґРЅРѕР№ целью изобретения является преодоление или существенная минимизация вышеупомянутых недостатков ранее известных железнодорожных тормозных колодок композиционного типа путем обращения Рє конкретному СЃРїРѕСЃРѕР±Сѓ изготовления армированной композиционной колодки. , , - - . Дополнительной целью изобретения является новый Рё улучшенный СЃРїРѕСЃРѕР± изготовления железнодорожных тормозных колодок РёР· композиционного типа, который РїРѕ своей сути обеспечивает максимальную прочность композиционного тела Рё максимальное сцепление между композиционным телом Рё металлической структурой РѕСЃРЅРѕРІС‹. . Важной целью изобретения является создание РЅРѕРІРѕРіРѕ, улучшенного Рё РїРѕ своей сути экономичного СЃРїРѕСЃРѕР±Р° изготовления железнодорожной тормозной колодки типа, включающего армированный композиционный РєРѕСЂРїСѓСЃ, опирающийся РЅР° металлическую заднюю конструкцию. , , . Дополнительной целью изобретения является создание РЅРѕРІРѕР№ Рё улучшенной конструкции железнодорожной тормозной колодки, включающей металлическую заднюю часть, композиционное тело Рё армирующую структуру сетчатого типа, встроенную РІ составное тело, которая РїРѕ своей сути устраняет или минимизирует недостатки известных РѕР±СѓРІСЊ, указанная выше. , , , - , . Важной целью изобретения является создание РЅРѕРІРѕР№ Рё улучшенной задней конструкции для железнодорожной тормозной колодки композиционного типа, которая РїРѕ своей сути обеспечивает максимальное сцепление задней части Р±СѓРєСЃРёСЂРЅРѕРіРѕ РєСѓР·РѕРІР° РїСЂРё экономичной Рё легко изготавливаемой конструкции. - - . Другие Рё дополнительные цели настоящего изобретения Р±СѓРґСѓС‚ очевидны РёР· следующего описания Рё формулы изобретения Рё проиллюстрированы РЅР° прилагаемых чертежах, которые РІ качестве иллюстрации показывают предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения Рё его принципы, Р° также то, что сейчас считается лучший СЃРїРѕСЃРѕР± применения этих принципов. , , . РќР° чертежах: фиг. 1 представляет СЃРѕР±РѕР№ вертикальную проекцию, частично РІ поперечном сечении, железнодорожной тормозной колодки композиционного типа, включающей 2 металлических задника, сконструированной РІ соответствии СЃ РѕРґРЅРёРј вариантом осуществления изобретения; Фиг.2 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ сверху тормозной колодки, показанной РЅР° Фиг.1; Фиг.3 представляет СЃРѕР±РѕР№ подробный РІРёРґ РІ разрезе части задней конструкции РѕР±СѓРІРё, показанной РЅР° фиг. 1 Рё 2, взятые РїРѕ линии 3-3 РЅР° СЂРёСЃ. 2; фиг. 4 представляет СЃРѕР±РѕР№ разрез тормозной колодки РїРѕ линии 44 РЅР° фиг. 2; фиг. Фиг.5 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ РІ разрезе, показывающий конструкцию центрального выступа тормозной колодки РїРѕ линии 5-5 РЅР° Фиг.1; Фиг.6 представляет СЃРѕР±РѕР№ вертикальную проекцию, частично РІ поперечном разрезе, тормозной колодки железнодорожного вагона, содержащей заднюю конструкцию согласно РґСЂСѓРіРѕРјСѓ варианту осуществления изобретения; Фиг.7 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ сверху тормозной колодки, показанной РЅР° Фиг.6; фиг. 8 представляет СЃРѕР±РѕР№ подробный РІРёРґ РІ разрезе РїРѕ линии 8- фиг. 7; фиг. Фиг.9 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ РІ разрезе РїРѕ линии 9-9 РЅР° Фиг.7; РЅР° фиг. 10 показан центральный РІРёРґ РІ разрезе, показывающий выступ для крепления тормозной колодки РїРѕ линии 10-10 РЅР° фиг. 6; Фиг. 11 представляет СЃРѕР±РѕР№ вертикальную проекцию, частично РІ поперечном сечении, железнодорожной тормозной колодки композиционного типа, включающей РІ себя армирующий элемент РёР· просечно-вытяжного металла; фиг. 12 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ сверху тормозной колодки, показанной РЅР° фиг. 11; фиг. фиг. 13 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ сверху просечно-вытяжного металлического усиливающего элемента, встроенного РІ тормозную колодку, показанную РЅР° фиг. 11; фиг. 14 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ РІ поперечном разрезе РїРѕ линии 14-14 РЅР° фиг. 13, иллюстрирующий просечно-вытяжной металлический армирующий элемент РЅР° промежуточной стадии процесса РїРѕ изобретению; Фиг.15 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ РІ поперечном разрезе РїРѕ линии 15-15 РЅР° Фиг.12, показывающий расположение просечно-вытяжного металлического усиливающего элемента РІ РєРѕСЂРїСѓСЃРµ тормозной колодки; фиг. 16 - поперечное сечение тормозной колодки РїРѕ линии 16-16 РЅР° фиг. 11; фиг. Рё фиг. 17 представляет СЃРѕР±РѕР№ подробный РІРёРґ РІ разрезе РїРѕ линии 17-17 РЅР° фиг. 12. : . 1 , , - 2 ; . 2 . 1; . 3 . 1 2, 3-3 . 2; . 4 44 . 2; . 5 5-5 . 1; . 6 , , ; . 7 . 6; . 8 8- . 7; . 9 9-9 . 7; . 10 , , 10-10 . 6; . 11 , , - ; . 12 . 11; . 13 . 11; 14 14~14 . 13, ; . 15 , 15-15 . 12, ; . 16 16-16 . 11; . 17 17-17 . 12. Тормозная колодка 20, показанная РЅР° фиг. 1, содержит металлическую заднюю конструкцию, включающую опорный элемент 21, который используется для поддержки композиционного РєРѕСЂРїСѓСЃР° 22 Рё для установки тормозной колодки 20 РЅР° тормозную головку (РЅРµ показана). Композиция 22 имеет заданную длину, ширину Рё толщину Рё, РєСЂРѕРјРµ того, имеет заданную РєСЂРёРІРёР·РЅСѓ РїРѕ своей длине. Длина металлического РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента 21 приблизительно равна общей длине РєРѕСЂРїСѓСЃР° 22 Рё имеет РїРѕ существу такую же продольную РєСЂРёРІРёР·РЅСѓ; РєСЂРѕРјРµ того. как показано РЅР° фиг. 5, общая ширина задней конструкции РїРѕ существу равна ширине композиционного РєРѕСЂРїСѓСЃР° 22. Следует понимать, что соответствие размеров между опорным элементом 21 Рё композиционным телом 22 РЅРµ обязательно должно быть точным, хотя существенные изменения РЅРµ желательны; например, РІ некоторых случаях может оказаться желательным увеличить длину композиционного РєРѕСЂРїСѓСЃР° 22 несколько Р·Р° пределы конца металлического РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента или сделать его немного шире задней конструкции. 20 . 1 21 22 20 ( ). 22 , , - . 21 22, ; . . 5, 22. 21 22 , - ; , 22 . Пара продольных фланцев 23 Рё 24, которые лучше всего показаны РЅР° СЂРёСЃ. 1 Рё 5, прикреплены Рє краям металлического РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента 21 Рё РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ РѕС‚ РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента РґРѕ контакта СЃ сторонами композиционного тела. Эти фланцы предпочтительно выполнены как неотъемлемая часть металлического РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента для достижения максимальной прочности Рё экономичности изготовления задней конструкции. 23 24, . 1 5, 21 . . Высота фланцев 23 Рё 24 сделана существенно меньшей, чем толщина композиционного РєРѕСЂРїСѓСЃР° 22, чтобы предотвратить контакт металла СЃ колесом или РґСЂСѓРіРѕР№ поверхностью, Рє которой применяется тормоз, поскольку опорный элемент 21 предпочтительно изготовлен РёР· стали Рё может поцарапать колесо или может привариться Рє нему РїСЂРё экстремальных температурах, встречающихся РїСЂРё торможении РЅР° железных дорогах. Пара концевых СѓРїРѕСЂРѕРІ 25 Рё 26 сформирована РЅР° РѕРґРЅРѕРј конце РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента 21 Рё РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ над выпуклой поверхностью 27 РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента для зацепления СЃ тормозной головкой; аналогичным образом РЅР° противоположном конце задней конструкции формируется дополнительная пара концевых СѓРїРѕСЂРѕРІ 28 Рё 29. Направляющая 30 для пальцев сформирована РІ задней конструкции 21 РЅР° ее конце, смежных концевых упорах 25 Рё 26, Р° вторая направляющая 31 для пальцев сформирована РЅР° противоположном конце РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента. Концевые СѓРїРѕСЂС‹ Рё направляющие пальцев РјРѕРіСѓС‚ быть наиболее экономично изготовлены как неотъемлемая часть РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента 21 СЃРїРёРЅРєРё путем штамповки или аналогичных операций. 23 24 22 , 21 . 25 26 21 27 ; , 28 29 . 30 21 25 26, 31 . 21 . Центральный крепежный выступ 32 предусмотрен РЅР° задней конструкции тормозной колодки Рё может содержать отдельный металлический элемент, прикрепленный Рє РѕРїРѕСЂРЅРѕРјСѓ элементу 21; Р’ центре крепежного выступа сформирована обычная шпоночная канавка 33, как показано РЅР° СЂРёСЃ. 5. 32 21; 33 . 5. РџСЂРё желании центральный крепежный выступ 32 может быть выполнен как неотъемлемая часть РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента 21 таким же образом, как концевые СѓРїРѕСЂС‹ Рё направляющие РЅРѕСЃРєР°. , 32 21 . Чтобы соединить металлический опорный элемент 21 Рё составной РєРѕСЂРїСѓСЃ 22 тормозной колодки, множество отдельных металлических анкерных элементов прикреплены Рє РѕРїРѕСЂРЅРѕРјСѓ элементу Рё РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ РѕС‚ его вогнутой поверхности 34 РІ РєРѕСЂРїСѓСЃ составной тормозной колодки. Эти анкерные элементы РјРѕРіСѓС‚ содержать множество отдельных металлических анкерных язычков 35, выбитых РёР· РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента 21 Рё изогнутых так, чтобы проходить РЅР° относительно небольшое расстояние РїРѕРґ поверхностью 34, как показано РЅР° фиг. 2 Рё 3. Как Рё РІ случае СЃ фланцами 23 Рё 24, анкерные выступы 35 должны иметь эффективную высоту, значительно меньшую, чем толщина композиционного РєРѕСЂРїСѓСЃР° 22, чтобы предотвратить контакт металлических выступов СЃ колесом РІРѕ время торможения. Предпочтительно, как показано РЅР° фиг. 3, композиционный РєРѕСЂРїСѓСЃ тормозной колодки формуется РІ отверстиях 36, предусмотренных таким образом РІ РѕРїРѕСЂРЅРѕРј элементе 21, чтобы обеспечить максимальное сцепление или сцепление между РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј Рё задней частью тормозной колодки. РљСЂРѕРјРµ того, РєРѕСЂРїСѓСЃ 22 композиции дополнительно сцеплен СЃ опорным элементом 21 посредством множества отверстий 37 РІ РѕРїРѕСЂРЅРѕРј элементе 21, непосредственно примыкающих Рє РЅРёРј Рё проходящих РІ часть фланцев 23 Рё 24 (СЃРј. фиг. 4). 21 22 , 34 . 35 21 34, . 2 3. 23 24, 35 22 . , . 3, 36 21 . , 22 21 37 21 23 24 ( . 4). Части композиционного РєРѕСЂРїСѓСЃР°, которые РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ РІ отверстия 37 РІ РѕРїРѕСЂРЅРѕРј элементе, обеспечивают дополнительные точки крепления между составным РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј 22 Рё опорным элементом 21. 37 22 21. Металлическая опорная конструкция тормозной колодки, показанная РЅР° СЂРёСЃ. 1-5 Рё содержащий опорный элемент 21, концевые СѓРїРѕСЂС‹ Рё направляющие для пальцев, Р° также продольные фланцы 23 Рё 24 вместе СЃ анкерными лапками 35, предпочтительно изготовлен РёР· стали, горячекатаной или холоднокатаной, хотя обычно предпочтительнее горячекатаная сталь. Композиционный РєРѕСЂРїСѓСЃ 22 может быть отлит РёР· любого композиционного материала, подходящего для торможения РЅР° железных дорогах, РІ зависимости РѕС‚ типа вагона или локомотива, РЅР° который должна быть установлена тормозная колодка. . 1-5 21, , 23 24 35 , - -, . 22 , . Предпочтительный тип композиционного материала, который демонстрирует превосходные характеристики РІ отношении термостойкости Рё ударопрочности Рё который обеспечивает благоприятное соотношение коэффициентов трения РІРѕ влажном Рё СЃСѓС…РѕРј состоянии, включает измельченный фрикционный материал, выбранный РёР· РіСЂСѓРїРїС‹ силлиманита Рё родственных алюмосиликатов, распределенных РїСЂРё нагревании. -стабильное резиновое связующее; Также может быть включен дополнительный фрикционный материал РІ РІРёРґРµ частиц чугуна. РљРѕСЂРїСѓСЃ состава может быть снабжен РґРІСѓРјСЏ или более вентиляционными отверстиями 40 Рё 41 (СЃРј. фиг. 1) РЅР° его тормозной поверхности, чтобы способствовать равномерному отверждению состава РїРѕ всей его толщине Рё способствовать диффузии тепла РІРѕ время торможения. , , - ; . 40 41 ( . 1) . Вариант осуществления изобретения, показанный РЅР° фиг. 1-5, обеспечивает заметные преимущества РІ прилегании композиционного тела колодки Рє ее металлической конструкции РѕСЃРЅРѕРІС‹ РїРѕ сравнению СЃ традиционными конструкциями железнодорожных тормозных колодок композиционного типа. Задняя часть фланцевого или швеллерного типа обладает значительно большей жесткостью, чем обычные плоские СЃРїРёРЅРєРё; следовательно, радиус РєСЂРёРІРёР·РЅС‹ РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента может лучше удерживаться РІ пределах РґРѕРїСѓСЃРєРѕРІ, чем конструкции СЃ плоской РѕСЃРЅРѕРІРѕР№. Фланцы 23 Рё 24 эффективно прикрепляют композиционный РєРѕСЂРїСѓСЃ 22 Рє РѕРїРѕСЂРЅРѕРјСѓ элементу, Р° множество отдельных анкеров, включающих выступы 35 Рё анкерные области 37, обеспечивают гораздо лучшее сцепление между композиционным РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј Рё металлической задней частью, чем можно получить СЃ помощью традиционных конструкций. . 1-5 - . - ; , . 23 24 22 35 37 . Более того, количество точек крепления, обеспечиваемых этими элементами, можно варьировать РІ соответствии СЃ индивидуальными требованиями различных типов железнодорожных перевозок без уменьшения эффективной площади поперечного сечения задней части, тем самым избегая любого жертвования прочностью конструкции для достижения желаемой задней части. прилегание Рє телу. Выполнение РѕР±РѕРёС… концевых СѓРїРѕСЂРѕРІ Рё направляющих РЅРѕСЃРєР° тормозной колодки как неотъемлемой части РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента 27 обеспечивает существенную СЌРєРѕРЅРѕРјРёСЋ РїСЂРё изготовлении, равно как Рё использование вырубленных частей РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ элемента РїСЂРё изготовлении анкерных петель 35. , - , -- . 27 , - 35. Р РёСЃ. 6-10 иллюстрируют РґСЂСѓРіРѕР№ вариант осуществления изобретения, который РІРѕ РјРЅРѕРіРёС… отношениях Р