JP4366887B2

JP4366887B2 - Method for manufacturing acoustic matching member

Info

Publication number: JP4366887B2
Application number: JP2001158697A
Authority: JP
Inventors: 裕治中林; 大介別荘; 英樹両角; 誠吾白石; 範久高原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002354590A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動源と振動伝搬媒体との音響インピーダンスの整合をとる音響整合部材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
物体の音響インピーダンスは（密度×音速）で求められる。空気中の音響インピーダンスＺ_AIRは約４２８kg/m²s、超音波を発生する手段である圧電振動子の音響インピーダンスＺ_PZTは約３０×１０⁶kg/m²sである。圧電振動子から空気中へ超音波を放射する場合、両者の音響インピーダンスの差異による音の反射が発生し、音の放射効率が低下する。これを改善するために用いるものが音響整合部材である。音響整合部材の音響インピーダンスＺ_Mは理論計算から、（化１）
【０００３】
【化１】

【０００４】
を満たす値が、音の反射がない状態になる理想値で、上記したＺ_PZT及びＺ_AIRの値を用いると、この値は約０．１１×１０⁶kg/m²sとなる。
【０００５】
図５は、音響整合部材の音響インピーダンスと圧電振動子から空気中に放射される音のエネルギーの割合の関係を示した特性図である。音響インピーダンス約０．１１×１０⁶kg/m²sで、透過の割合が１となり反射のないことを示している。
【０００６】
この理想的な音響インピーダンスを持つ音響整合部材を得るため音響整合部材を構成する材料は、密度が軽く、かつ、音速が遅いことが必要である。
【０００７】
このため、従来の音響整合部材には、樹脂材料にガラスバルーンを混ぜて固めた構成のものがある。ガラスバルーンは中空であるので、非常に軽いという特徴がある。これを樹脂にまぜて固めて得られた構造体は、樹脂だけで固めて得られた構造体に比べ密度が軽くなる。音速はおよそ２３００m/sで、密度は１．２g/cm³の樹脂材料に、真密度０．１３g/cm³のガラスバルーン（住友スリーエム株式会社「スコッチライトＴＭグラスバブルズフィラー」）を混ぜて固めると、密度０．５６g/cm³、音速２１００m/sの構造体が得られる。そしてこれの音響インピーダンスＺ_COMは１．１８×１０⁶kg/m²sとなる。
【０００８】
また、特開平２−１７７７９９号公報はガラスの中空球体だけで音響整合部材を構成することを特徴としており、その製造方法はガラスの中空球体が軟化する温度に加熱して、圧縮することで中空球体のそれぞれの接触点で結合させる方法が述べられている。ガラスの中空球体は住友スリーエム株式会社「スコッチライトＴＭグラスバブルズフィラー」を用い、得られた音響整合部材は音速９００m/s、音響インピーダンスＺ_BGは約０．４５×１０⁶kg/m²sの特性を持つことが明記されている。音響インピーダンスは音速×密度で表されるので、この音響整合部材は密度が０．５g/cm³となる。ガラスの音速は５０００〜６０００m/sであるが、中空球体とすることにより音速が９００m/sまで下がる。
【０００９】
前述した音響整合部材の音響インピーダンスＺ_BGとＺ_COMとを、図６の特性図上にプロットすると、Ｚ_BGは記号△に位置し、Ｚ_COMは記号□に位置し、透過の割合はＺ_BGの場合が０．２１、Ｚ_COMの場合が０．０５となり、Ｚ_COMの場合に比べ、Ｚ_BGの場合は音の透過率が４倍となる。
【００１０】
このように音響インピーダンスが異なると音の伝搬特性が大きく変化するので、音の伝搬特性を安定させるため、音響整合部材の音響インピーダンスを所望の値とすると同時に、ばらつきを小さくする必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の音響整合部材の製造方法では、材料の充填状態や混合状態が安定せず、音響整合部材の密度と音響特性にばらつきが発生していた。そのため構成材料の充填・混合状態のばらつきの低減という課題があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、骨格を構成する主材料と、前記主材料と異なる大きさで前記主材料を固める補助材料と、空孔形成材とを混合し、加圧した後前記構造体材料を結合し、空孔形成材を除去することによって音響整合部材を形成するものである。
【００１３】
上記発明によれば骨格を構成する主材料と、前記主材料と異なる大きさで前記主材料を固める補助材料と空孔形成材とを含有する状態で加圧するので、空孔形成材が必要な圧力に耐えるものを選定すれば高圧をかけることが可能となる。そして高圧で加圧することによって、大きさの大きな粒子の隙間に大きさの小さな粒子が入り込む。このことによって異なる材料の分布が均一となる。また高圧で同一寸法に形成することができるので、音響整合部材の仕上がり密度と音響特性のばらつきを小さくすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に係る音響整合部材の製造方法は、骨格を形成する主材料と、主材料と異なる大きさで主材料を固める補助材料と、空孔形成材とを混合し、加圧した後構造体材料を結合し、空孔形成材を除去し形成する。そして、骨格を構成する主材料と異なる大きさで主材料を固める補助材料と空孔形成材とを含有する状態で加圧するので、空孔形成材が必要な圧力に耐えるものを選定すれば高圧をかけることが可能となる。また高圧で加圧することによって、大きさの大きな粒子の隙間に大きさの小さな粒子が入り込む。このことによって異なる材料の分布が均一となる。また高圧で同一寸法に形成することができるので、音響整合部材の仕上がり密度と音響特性のばらつきを小さくすることができる。
【００１５】
本発明の請求項２に係る音響整合部材の製造方法は、空孔形成材と主材料と補助材料との大きさの比率によって音響整合層の密度を調整する。そして主材料の大きさを一定とした場合、空孔形成材の大きさを大きくすると空孔が大きくなるため密度は小さくなるが、音の伝搬強度が低くなる。また補助材料の大きさを大きくすると主材料の間に補助材料が入り込むので、密度は大きくなり強度高くすることができる。このように密度と音の伝搬強度とを自由に調整することができる。
【００１６】
本発明の請求項３に係る音響整合部材の製造方法は、焼成前後の収縮率によって密度を調整するものである。そして焼成過程で材料が溶解し体積が変化することによって密度が変化する。そこでこの収縮率を調整することによって所望する密度の音響整合部材を製造することができる。この方法では同じ材料で所望する密度の音響整合部材を製造することができる。
【００１７】
本発明の請求項４に係る音響整合部材の製造方法は、収縮率を最高加熱温度により調整するものである。そして、混合材料が融解する割合を最高加熱温度で調整し、所望する密度の音響整合部材を製造する。この方法は温度調節によって密度を調整するので、容易に音響整合部材の密度を調整することができる。
【００１８】
本発明の請求項５に係る音響整合部材の製造方法は、収縮率を加熱時間により調整する。そして混合材料が融解する割合を加熱時間で調整し、所望する密度の音響整合部材を製造する。この方法は温度調節によって密度を調整するので、容易に音響整合部材の密度を調整することができる。
【００１９】
本発明の請求項６に係る音響整合部材の収縮率は、主材料と補助材料に融点が異なるものを用い、前記主材料と補助材料との相対量で調整するものである。
【００２０】
そして主材料と副材料の融点が異なるので、一点の温度で急に全材料の収縮進むことがなく収縮率を容易に調整できる。また融点の異なる主材料と副材料との相対量で収縮率を容易に調整できる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の完成品の音響整合部材の断面図、図２は同音響整合部材の製造方法の工程図、図３は同音響整合部材の主材料と補助材料の大きさを変えた形態の断面図である。
【００２３】
図１において１は音響整合部材を示す。２は骨格を形成する主材料でありここではアルミナを用いる。３は主材料２より小さく主材料２を固める補助材料３でありここではガラスを用いる。４は空孔でありここでは空孔形成材にアクリル球を用い焼成後にあいた空孔を示す。この図は主材料２が骨格を形成し、複数の主材２どうしを補助材料３が接合していることを示す。
【００２４】
次に実施例１における音響整合部材１の製造方法について図２の工程図を用いて説明する。
【００２５】
まずステップＳ１の第１の混合処理では、主材料２であるアルミナと補助材料３であるガラスを混合する。次にステップＳ２の混合処理２で第１の混合処理でできた混合材に空孔形成材４であるアクリル球を混合する。次にステップＳ３の加圧形成処理では第２の混合処理でできた混合材を音響整合部材１の形状をしたケースに入れ２ｔで加圧形成する。このときの混合材を薄く切った図を図３に示す。次にステップＳ４の焼成処理では、空孔形成材５を高温で焼き飛ばし除去すると同時に、補助材料３のガラスを融解させ複数の主材料２どうしに融着させることによって主材料２を結合する。
【００２６】
この製造方法によれば、ステップＳ２の混合処理によってほぼ均一に主材料２と補助材料３が混合され、さらにステップＳ３の加圧形成処理によって大きさの大きい主材料２の隙間に大きさの小さい補助材料３が滑り込むことによってさらに均一な混合状態とすることができる。これにより音響整合部材１の仕上がり密度のばらつきが小さくなり、同一性能の音響整合部材１を製造できる。
【００２７】
また、図３に主材料２の大きさを大きくした場合の音響整合部材の断面図を示す。このように主材料２の大きさを大きくすると、補助材料３がより多く主材料間の隙間に入り込むため、密度を大きくできる。このように主材料の大きさを変えることによって密度を自由に設定することができる。大きさは相対的なものなので、補助材料３、空孔形成材４の大きさを変えても同様の密度調整をすることができる。
【００２８】
（実施例２）
次に図４と図５を用いて焼成処理の時の設定と密度変化の関係を説明する。
【００２９】
図４は焼成温度を変えた場合の焼成温度の時間変化を示している。主材料は融点が１２００℃のアルミナ、補助材料は融点が７００℃のガラス、空孔形成材は融点が４５０℃のアクリル球を使用する。炉の温度は設定温度まで１０℃／１時間で上昇し、設定温度に達すると２時間設定温度を保ち、その後２０℃／１時間で下降する。音響整合部材１の密度を低く調整する場合は図４の記号Ａに示すように設定温度を融点付近に設定する。ここでは７５０℃としている。音響整合部材１の密度を高くする場合は図４の記号Ｂに示すように設定温度を融点に対し十分高く設定する。ここでは８００℃としている。こうすることにより、補助材料３の融解する度合いが変化し、音響整合部材の収縮率が変化する。このため焼成温度が高い場合は収縮率が大きく密度は高くなる。反対に焼成温度が低い場合は収縮率が小さく密度は低い。
【００３０】
この製造方法によれば、焼結する段階で補助材料３の融解割合を温度制御によって調整するので、材料を変更することなく容易に音響整合部材１の密度を調節することができる。
【００３１】
図５は焼成時間を変えた場合の焼成温度の時間変化を示す特性図である。炉の温度は設定温度まで１０℃／１時間の割合で上昇し、７５０℃に達すると設定された時間設定温度を保ち、その後２０℃／１時間の割合で下降する。音響整合部材１の密度を弱くする場合は、図５の記号Ａに示すように設定時間を短く設定する。ここでは２時間としている。音響整合部材１の密度を高くする場合は、図５の記号Ｂに示すように設定時間を十分長く設定する。ここでは５時間としている。こうすることにより、補助材料３の融解する割合いが変化し、音響整合部材１の収縮率を変えることができる。この製造方法によると音響整合部材１の収縮率、つまり密度を時間設定によって任意に設定することができるという効果がある。また主材料２と補助材料３に融点が異なるものを用いているので、一点の温度で急に全材料の収縮が進むことがなく収縮率を容易に調整できる。また融点の異なる主材料と副材料との相対量で収縮率を容易に調整できる。例えば主材料対副材料の比を５：５の場合と比べ６：４とすることにより収縮率を小さくすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかのように本発明の音響整合部材の製造方法によれば、骨格を構成する主材料とこの主材料と、異なる大きさでかつ前記主材料を固める補助材料とから成る構造体材料に空孔形成材とを混合し、加圧した後に構造体材料を結合させ、空孔形成材を除去するという製造方法により、大きさの大きな粒子の隙間に大きさの小さな粒子が入り込むようにすることができる。このことによって異なる材料の分布が均一となる。また高圧で同一寸法に形成することができるので、音響整合部材の仕上がり密度と音響特性のばらつきを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の音響整合部材の製造方法における音響整合部材の薄切り断面図
【図２】同音響整合部材の製造工程図
【図３】同音響整合部材の主材料と補助材料の大きさを変えた形態の断面図
【図４】同音響整合部材の焼成温度を変えた場合の焼成温度の時間変化特性図
【図５】同音響整合部材の焼成時間を変えた場合の他の焼成温度の時間変化特性図
【図６】従来の音響整合部材の音響インピーダンスと音のエネルギーの透過の割合を示す特性図
【符号の説明】
１音響整合部材
２主材料
３補助材料
４空孔形成材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing an acoustic matching member that matches acoustic impedances of a vibration source and a vibration propagation medium.
[0002]
[Prior art]
The acoustic impedance of the object is obtained by (density × sound speed). The acoustic impedance Z _AIR in the air is about 428 kg / m ² s, and the acoustic impedance Z _PZT of the piezoelectric vibrator, which is a means for generating ultrasonic waves, is about 30 × 10 ⁶ kg / m ² s. When ultrasonic waves are radiated from the piezoelectric vibrator into the air, sound reflection occurs due to the difference in acoustic impedance between the two, and the sound radiation efficiency decreases. What is used to improve this is an acoustic matching member. The acoustic impedance Z _M of the acoustic matching member is calculated from theoretical calculation.
[0003]
[Chemical 1]

[0004]
A value satisfying the above is an ideal value at which no sound is reflected, and when the above-described values of Z _PZT and Z _AIR are used, this value is about 0.11 × 10 ⁶ kg / m ² s.
[0005]
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the acoustic impedance of the acoustic matching member and the ratio of sound energy radiated from the piezoelectric vibrator into the air. At an acoustic impedance of about 0.11 × 10 ⁶ kg / m ² s, the transmission ratio is 1, indicating no reflection.
[0006]
In order to obtain the acoustic matching member having the ideal acoustic impedance, the material constituting the acoustic matching member needs to have a low density and a low sound speed.
[0007]
For this reason, some acoustic matching members have a configuration in which a glass balloon is mixed with a resin material and hardened. Since the glass balloon is hollow, it is very light. The density of the structure obtained by mixing this with resin is lighter than that of the structure obtained by hardening with resin alone. Speed of sound at approximately 2300 m / s, the density in the resin material of 1.2 g / cm ^3, by mixing the glass balloons of the true density of 0.13 g / cm ³ (Sumitomo 3M "Scotchlite TM Glass Bubbles filler") When solidified, a structure having a density of 0.56 g / cm ³ and a sound velocity of 2100 m / s is obtained. The acoustic impedance Z _{COM of} this is 1.18 × 10 ⁶ kg / m ² s.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-177799 is characterized in that an acoustic matching member is constituted only by glass hollow spheres, and the manufacturing method is heated to a temperature at which the glass hollow spheres are softened and compressed to be hollow. A method of joining at each contact point of the sphere is described. The glass hollow sphere uses “Scotchlite TM Glass Bubbles Filler” manufactured by Sumitomo 3M Limited. The obtained acoustic matching member has a sound velocity of 900 m / s and an acoustic impedance _ZBG of about 0.45 × 10 ⁶ kg / m ² s. It is stated that it has the characteristics of Since the acoustic impedance is expressed by sound velocity × density, this acoustic matching member has a density of 0.5 g / cm ³ . The sound speed of glass is 5000 to 6000 m / s, but the sound speed is reduced to 900 m / s by using a hollow sphere.
[0009]
When the acoustic impedances Z _BG and Z _{COM of} the acoustic matching member described above are plotted on the characteristic diagram of FIG. 6, Z _BG is located at symbol Δ, Z _COM is located at symbol □, and the transmission ratio is Z _BG. Is 0.21 and Z _COM is 0.05. Compared to Z _COM , Z _BG is four times as transparent as sound.
[0010]
Since the sound propagation characteristics greatly change when the acoustic impedance is different in this way, in order to stabilize the sound propagation characteristics, it is necessary to set the acoustic impedance of the acoustic matching member to a desired value and to reduce variations.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method for manufacturing an acoustic matching member, the filling state and the mixed state of the material are not stable, and variations occur in the density and acoustic characteristics of the acoustic matching member. Therefore, there has been a problem of reducing variation in filling / mixing state of constituent materials.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention mixes the main material constituting the skeleton, the auxiliary material that hardens the main material in a size different from that of the main material, and the pore forming material, and pressurizes the structure. The acoustic matching member is formed by combining the body materials and removing the hole forming material.
[0013]
According to the above invention, since the pressure is applied in a state containing the main material constituting the skeleton, the auxiliary material that solidifies the main material in a size different from the main material, and the hole forming material, a hole forming material is required. High pressure can be applied by selecting one that can withstand pressure. By pressurizing at a high pressure, small particles enter the gaps between the large particles. This makes the distribution of different materials uniform. Moreover, since it can form in the same dimension under a high voltage | pressure, the dispersion | variation in the finished density and acoustic characteristic of an acoustic matching member can be made small.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method for manufacturing an acoustic matching member according to claim 1 of the present invention is a method in which a main material that forms a skeleton, an auxiliary material that hardens the main material in a size different from the main material, and a pore forming material are mixed and pressurized. After that, the structure material is bonded, and the pore forming material is removed and formed. And pressurizing in a state that contains the auxiliary material that solidifies the main material with a size different from the main material constituting the skeleton and the pore forming material, so if you select a material that can withstand the required pressure, the high pressure Can be applied. Further, by applying pressure at a high pressure, small particles enter the gaps between the large particles. This makes the distribution of different materials uniform. Moreover, since it can form in the same dimension under a high voltage | pressure, the dispersion | variation in the finished density and acoustic characteristic of an acoustic matching member can be made small.
[0015]
The acoustic matching member manufacturing method according to claim 2 of the present invention adjusts the density of the acoustic matching layer according to the ratio of the sizes of the hole forming material, the main material, and the auxiliary material. If the size of the main material is constant, increasing the size of the hole forming material increases the size of the holes and decreases the density but decreases the sound propagation intensity. Further, when the size of the auxiliary material is increased, the auxiliary material enters between the main materials, so that the density increases and the strength can be increased. In this way, the density and sound propagation intensity can be freely adjusted.
[0016]
In the method for manufacturing an acoustic matching member according to claim 3 of the present invention, the density is adjusted by the shrinkage rate before and after firing. The density changes as the material dissolves and the volume changes during the firing process. Therefore, an acoustic matching member having a desired density can be manufactured by adjusting the shrinkage rate. In this method, an acoustic matching member having a desired density can be manufactured using the same material.
[0017]
The acoustic matching member manufacturing method according to claim 4 of the present invention adjusts the shrinkage rate by the maximum heating temperature. Then, the rate at which the mixed material is melted is adjusted at the maximum heating temperature to produce an acoustic matching member having a desired density. Since this method adjusts the density by adjusting the temperature, the density of the acoustic matching member can be easily adjusted.
[0018]
In the acoustic matching member manufacturing method according to claim 5 of the present invention, the shrinkage rate is adjusted by the heating time. Then, the rate at which the mixed material is melted is adjusted by the heating time, and an acoustic matching member having a desired density is manufactured. Since this method adjusts the density by adjusting the temperature, the density of the acoustic matching member can be easily adjusted.
[0019]
The contraction rate of the acoustic matching member according to claim 6 of the present invention is adjusted by the relative amount of the main material and the auxiliary material using materials having different melting points as the main material and the auxiliary material.
[0020]
Since the melting points of the main material and the sub-material are different, the shrinkage rate can be easily adjusted without suddenly proceeding the shrinkage of all the materials at one temperature. Further, the shrinkage can be easily adjusted by the relative amount of the main material and the sub-material having different melting points.
[0021]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
(Example 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a finished acoustic matching member of Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a process diagram of the manufacturing method of the acoustic matching member, and FIG. 3 is the size of the main material and auxiliary material of the acoustic matching member. It is sectional drawing of the form which changed.
[0023]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an acoustic matching member. 2 is a main material for forming a skeleton, and alumina is used here. Reference numeral 3 denotes an auxiliary material 3 that is smaller than the main material 2 and hardens the main material 2, and glass is used here. 4 is a void | hole and shows the void | hole formed after baking here using an acrylic sphere for a void | hole formation material. This figure shows that the main material 2 forms a skeleton, and the auxiliary material 3 is joined to the plurality of main materials 2.
[0024]
Next, the manufacturing method of the acoustic matching member 1 in Example 1 is demonstrated using process drawing of FIG.
[0025]
First, in the first mixing process in step S1, alumina as the main material 2 and glass as the auxiliary material 3 are mixed. Next, the acrylic sphere which is the hole forming material 4 is mixed with the mixed material made by the first mixing process in the mixing process 2 of step S2. Next, in the pressure forming process of step S3, the mixed material formed by the second mixing process is put into a case having the shape of the acoustic matching member 1 and is pressed and formed in 2t. The figure which cut the mixed material at this time into thin parts is shown in FIG. Next, in the firing process of step S4, the pore forming material 5 is burned off at a high temperature and removed, and at the same time, the glass of the auxiliary material 3 is melted and bonded to the plurality of main materials 2 to bond the main material 2.
[0026]
According to this manufacturing method, the main material 2 and the auxiliary material 3 are mixed almost uniformly by the mixing process of step S2, and the small size is further formed in the gap between the large main material 2 by the pressure forming process of step S3. A more uniform mixed state can be obtained by the sliding of the auxiliary material 3. Thereby, the variation in the finished density of the acoustic matching member 1 is reduced, and the acoustic matching member 1 having the same performance can be manufactured.
[0027]
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the acoustic matching member when the size of the main material 2 is increased. When the size of the main material 2 is increased in this way, more auxiliary material 3 enters the gaps between the main materials, so that the density can be increased. Thus, the density can be freely set by changing the size of the main material. Since the sizes are relative, the same density adjustment can be performed even if the sizes of the auxiliary material 3 and the hole forming material 4 are changed.
[0028]
(Example 2)
Next, the relationship between the setting and the density change during the firing process will be described with reference to FIGS.
[0029]
FIG. 4 shows the time change of the firing temperature when the firing temperature is changed. The main material is alumina having a melting point of 1200 ° C., the auxiliary material is glass having a melting point of 700 ° C., and the pore forming material is acrylic sphere having a melting point of 450 ° C. The temperature of the furnace rises to the set temperature at 10 ° C./1 hour, and when the set temperature is reached, the set temperature is maintained for 2 hours, and then falls at 20 ° C./1 hour. When the density of the acoustic matching member 1 is adjusted to be low, the set temperature is set near the melting point as shown by symbol A in FIG. Here, the temperature is 750 ° C. When the density of the acoustic matching member 1 is increased, the set temperature is set sufficiently higher than the melting point as indicated by the symbol B in FIG. Here, the temperature is set to 800 ° C. By doing so, the degree of melting of the auxiliary material 3 changes, and the contraction rate of the acoustic matching member changes. For this reason, when the firing temperature is high, the shrinkage ratio is large and the density is high. On the contrary, when the firing temperature is low, the shrinkage rate is small and the density is low.
[0030]
According to this manufacturing method, since the melting ratio of the auxiliary material 3 is adjusted by temperature control at the stage of sintering, the density of the acoustic matching member 1 can be easily adjusted without changing the material.
[0031]
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the change over time in the firing temperature when the firing time is changed. The temperature of the furnace rises at a rate of 10 ° C./1 hour up to the set temperature, and when reaching 750 ° C., the set temperature is maintained for a set time, and then falls at a rate of 20 ° C./1 hour. When the density of the acoustic matching member 1 is weakened, the set time is set short as shown by the symbol A in FIG. Here, it is 2 hours. When the density of the acoustic matching member 1 is increased, the set time is set sufficiently long as shown by the symbol B in FIG. Here, it is 5 hours. By doing so, the melting rate of the auxiliary material 3 changes, and the contraction rate of the acoustic matching member 1 can be changed. According to this manufacturing method, there is an effect that the contraction rate, that is, the density of the acoustic matching member 1 can be arbitrarily set by time setting. In addition, since the main material 2 and the auxiliary material 3 having different melting points are used, the shrinkage rate can be easily adjusted without suddenly shrinking all the materials at a single temperature. Further, the shrinkage can be easily adjusted by the relative amount of the main material and the sub-material having different melting points. For example, the shrinkage ratio can be reduced by setting the ratio of the main material to the sub-material to 6: 4 as compared with the case of 5: 5.
[0032]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the method for manufacturing an acoustic matching member of the present invention, a structure comprising a main material constituting a skeleton, this main material, and an auxiliary material that has a different size and hardens the main material. By mixing the material with the pore-forming material, pressurizing, bonding the structure material, and removing the pore-forming material, the small particles enter the gaps between the large particles. Can be. This makes the distribution of different materials uniform. Moreover, since it can form in the same dimension under a high voltage | pressure, the dispersion | variation in the finished density and acoustic characteristic of an acoustic matching member can be made small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an acoustic matching member in a method for producing an acoustic matching member according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the acoustic matching member. FIG. 4 is a cross-sectional view of the form in which the size of the material is changed. FIG. 4 is a time-dependent characteristic diagram of the firing temperature when the firing temperature of the acoustic matching member is changed. FIG. Fig. 6 Characteristic diagram showing the rate of transmission of acoustic energy and sound energy of a conventional acoustic matching member [Explanation of symbols]
1 Acoustic matching member 2 Main material 3 Auxiliary material 4 Hole forming material

Claims

A pore-forming material is mixed with a structure material composed of a main material that forms a skeleton and an auxiliary material that is different in size from the main material and hardens the main material, and the structure material is bonded after pressing. The manufacturing method of the acoustic matching member which removes and forms the said hole formation material.

The method of manufacturing an acoustic matching member according to claim 1, wherein the density of the acoustic matching member is adjusted by a ratio of sizes of the hole forming material, the main material, and the auxiliary material.

The method of manufacturing an acoustic matching member according to claim 1, wherein the density of the acoustic matching member is adjusted by a shrinkage rate after firing.

The method for manufacturing an acoustic matching member according to claim 3, wherein the shrinkage rate of the acoustic matching member is adjusted by a maximum heating temperature.

The method for manufacturing an acoustic matching member according to claim 4, wherein the shrinkage rate of the acoustic matching member is adjusted by heating time.

4. The method of manufacturing an acoustic matching member according to claim 3, wherein the shrinkage rate of the acoustic matching member is adjusted by a relative amount of the main material and the auxiliary material using materials having different melting points as the main material and the auxiliary material.