Патенты автора Нестеров Алексей Анатольевич (RU)

Изобретение относится к области синтеза кристаллических, ультрадисперсных порошков (УДП) фаз кислородно-октаэдрического типа, состава АВО3, со структурой типа перовскита, которые могут быть использованы для изготовления пьезопреобразователей различных типов. Техническим результатом предлагаемого способа является снижение температуры синтеза порошков базовых сегнетофаз, сокращение продолжительности технологического процесса за счёт исключения из него операций помола порошков исходных фаз, повышение значений продольного пьезомодуля (d33), диэлектрической проницаемости и температуры Кюри керамических пьезоматериалов, а также снижение значений их тангенса угла диэлектрических потерь (tg). Для получения кристаллического порошка фаз системы 0,75BiFeO3-0,25Ba(ZrxTi1-x)O3 + 0,6 мас.% MnO2, где x=0-0,2 смешивают 0,1-0,4 М растворы Fe(NO3)3, Bi(NO3)3, H2[Ti(О2)2(NO3)2], H2[Zr(О2)2(NO3)2] и Mn(NO3)2 с последующей нейтрализацией смеси до рН 6-8, добавляют к образующемуся пероксогидроксиду суспензию ВаО2 в воде, сушат продукт их взаимодействия. Образующийся порошок прессуют и проводят его термическую обработку при температуре 380-450°С в корундовой трубке, соединённой с водяным клапаном. 7 з.п. ф-лы, 2 табл., 12 пр.

Изобретение относится к композиционным пьезоматериалам (КПМ) и может быть использовано для изготовления гидроакустических приёмников, датчиков медицинской ультразвуковой диагностики, эмиссионного контроля, дефектоскопов и других объёмночувствительных пьезопреобразователей, а также к технологиям изготовления этих материалов. Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение значений объёмного пьезомодуля (dv) и фактора приёма (dv⋅gv), при сохранении или росте (в случае равных объёмных долей сегнетофазы в системе) значений объёмной пьезочувствительности (gv) и диэлектрической проницаемости (εТ33/εо), а также упрощение способа его изготовления. Композиционный пьезоматериал включает керамические плёнки сегнетоэлектрика, изготовленные из ультрадисперсных порошков сегнетоэлектрических фаз кислородно-октаэдрического типа: цирконата/титаната свинца, или метаниобата свинца, или титаната свинца, или твёрдых растворов на их основе, расположенные параллельно друг другу и соединённые, по крайней мере, двумя полимерными плёнками на основе акрила, которые расположены напротив друг друга в плоскости керамических плёнок в направлении вектора поляризации композиционного материала и размеры которых обеспечивают образование воздушной полости между ними. На торцевые поверхности керамических плёнок нанесены электроды, соединённые токовыводами. Керамическая плёнка получена из шликера состава, мас. %: ультрадисперсный порошок сегнетоэлектрических фаз 63,05-74,60, дистиллированная вода 12,40-18,55, связующее (водная дисперсия сополимеров этил-(метил-)акрилатов и двухосновной ненасыщенной карбоновой кислоты) 8,05-12,00, пластификатор 1,10-4,20, диспергатор (7-12%, водный раствор сополимера винилацетата и малеиновой кислоты, в котором 0,8-1,5 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком) 0,36-0,95, а также неионогенные ПАВ 1и ПАВ 2, загуститель, пеногаситель. Способ изготовления КПМ включает сборку КПМ из отдельных спечённых керамических плёнок с нанесёнными на торцевые поверхности электродами с токовыводами, соединённых с акриловыми полимерными плёнками, разделёнными воздушной полостью, и формирование двух электродов с токовыводами, соединяющих по отдельности верхние электроды керамических плёнок и нижние электроды керамических плёнок. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 пр., 1 табл.
Изобретение относится к технологии керамических пьезоэлектрических, диэлектрических, ферромагнитных и смешанных материалов на основе фаз кислородно-октаэдрического типа (например, со структурой типа перовскита), применяемых в полупроводниковой, пьезоэлектрической и радиоэлектронной технике, в частности, для изготовления гидроакустических устройств, приборов СВЧ, УЗ диапазонов, а также приборов точного позиционирования объектов (литография, туннельные растровые микроскопы) и т.д. Техническим результатом изобретения является уменьшение длительности процесса спекания, уменьшение диэлектрических потерь при сохранении значений коэффициентов электромеханической связи, диэлектрической проницаемости и пьезомодулей пьезоматериалов. Нано- и/или ультрадисперсный порошок кислородно-октаэдрического типа смешивают с порошком аммонийной соли одной из многоосновных органических кислот в соотношении 3:1-3:7, смесь прессуют и нагревают на воздухе до температуры 400-420°С, со средней скоростью не более 2°С/мин. Образовавшиеся пористые агломераты размалывают, из образовавшегося порошка формуют пресс-заготовки, которые нагревают до 1050-1150°С со скоростью не ниже 60°С/мин, а затем со скоростью не менее 10°С/мин охлаждают до температуры 900-940°С и выдерживают при этой температуре в течение не менее 70-80 минут. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 14 пр.

Изобретение относится к композиционным пьезоматериалам (КПМ) и может быть использовано для изготовления гидроакустических приёмников, датчиков медицинской ультразвуковой диагностики, эмиссионного контроля, дефектоскопов и других объёмно-чувствительных пьезопреобразователей, а также к технологии изготовления этих материалов. Техническим результатом КПМ является повышение его упругой податливости и снижение значений диэлектрической проницаемости при упрощении способа его изготовления. Композиционный пьезоматериал включает пористые керамические плёнки сегнетоэлектрика цирконата/титаната свинца, или метаниобата свинца, или титаната свинца, или твёрдых растворов на их основе, соединённые с пористыми полимерными плёнками на основе силиконового компаунда с электрическим сопротивлением не менее 1010 Ом·см. Керамическая плёнка получена из шликера состава, мас.%: ультрадисперсный порошок цирконата/титаната свинца, или метаниобата свинца, или титаната свинца, или твёрдых растворов на их основе (активная фаза) 45,50-62,20, порообразователь: порошок бензойной кислоты 2,95-12,40 или оксалата аммония 3,20-13,8, дистиллированная вода 12,40-18,55, связующее (50-65%-ная водная дисперсия сополимера этилакрилата, метилакрилата и двухосновной ненасыщенной карбоновой кислоты) 8,05-12,40, пластификатор (этиленгликоль или гексиленгликоль) 1,10-4,20, диспергатор (7–12%-ный водный раствор сополимера винилацетата и малеиновой кислоты, в котором 0,8-1,5 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком) 0,36-0,95, неионогенный ПАВ1 (моноалкиловые эфиры полиэтиленгликолей с молекулярной массой 560-1000) 0,07-0,15, неиогенный ПАВ 2 (оксиэтилированный изононилфенол) 0,10-0,25, загуститель (42-50%-ная водная дисперсия сополимера винилацетата, бутилакрилата и метакриловой кислоты или поливиниловый спирт) 0,16-0,52, пеногаситель (пропоксилат спиртов фракции C7-C12) 0,03-0,33. Пористая полимерная плёнка получена из смеси состава, об.%: силиконовый компаунд с электрическим сопротивлением не менее 1010Ом·см 70–80, стабилизатор пены 0,001-0,005, уайт-спирит и крезол – остальное при соотношении уайт-спирит:крезол от 2:1 до 3:1 и 9:1. Способ изготовления предлагаемого КПМ включает изготовление керамических плёнок (пластин толщиной до 0,12–0,18 мм) из ультрадисперсных порошков свинецсодержащих сегнетофаз с последующим ступенчатым обжигом, нанесение электродов на нижнюю и верхнюю поверхности плёнок, изготовление пористых полимерных плёнок на основе силиконового компаунда, сборку КПМ путём соединения керамических плёнок с частично полимеризованными полимерными плёнками, формирование двух единых параллельных электродов и токовыводов, соединяющих верхние электроды отдельных активных элементов (АЭ) и нижние электроды отдельных АЭ, с последующей поляризацией АЭ КПМ и внешней герметизацией КПМ. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к технологии изготовления гибких композиционных пьезоэлектрических материалов (ГКПМ), позволяющей получать изделия, обладающие высокой деформируемостью и гибкостью, например, в виде пластин, волокон и плёнок, и обладающие набором электрофизических параметров, позволяющих использовать такие изделия для изготовления гидроакустических устройств, а также приёмников, применяющихся в приборах медицинской ультразвуковой диагностики, эмиссионного контроля, дефектоскопии и др. Техническим результатом изобретения является увеличение продольных пьезопараметров и максимальной рабочей температуры пьезокерамического материала. Способ получения пьезокерамического материала включает смешение ультрадисперсного порошка сегнетофазы кислородно-октаэдрического типа и стеклообразного компонента состава Bi8Cd1+хNi3-хO16, где х=0–0,2, взятых в соотношении 100:(1–1,2), добавление к шихте порообразователя - бензойной кислоты или её аммонийной соли при объёмном соотношении порообразователь/шихта 1/3–3/1, прессование смеси под давлением 85–110 МПа, ступенчатый обжиг пресс-заготовки в два этапа в интервале температур 120–980°С, нанесение электродов и поляризацию полученного пористого керамического каркаса. Полученный каркас пропитывают силиконовым компаундом - пентэласт®-712, прессуют (с частичным удалением компаунда) до содержания в композите сегнетофазы не менее 70 об.%, наносят гибкий электрод и повторно поляризуют материал вдоль оси его прессования. В качестве ультрадисперсного порошка фазы кислородно-октаэдрического типа используют порошок легированных фаз системы цирконата-титаната свинца, титаната или цирконата или ниобата свинца. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к способу изготовления керамических пьезоматериалов из нано- и ультрадисперсных порошков фаз кислородно-октаэдрического типа, содержащих в позиции (В) ионы титана (IV), ниобия (V), циркония (IV), вольфрама (VI). цинка (II), никеля (II) и железа (III), кобальта (III) и других p- или d-элементов. Технический результат изобретения - повышение относительной диэлектрической проницаемости и пьезомодулей при сохранении у пьезоматериалов коэффициентов электромеханической связи. Способ получения керамических пьезоматериалов из нано- и/или ультрадисперсных порошков фаз кислородно-октаэдрического типа характеризуется тем, что нано- и/или ультрадисперсные порошки фаз кислородно-октаэдрического типа перед операцией формования и спекания обрабатывают спиртовым или водно-спиртовым раствором 1-8 мас. % гликолята аммония (NH4HC2O3), или формиата аммония (NH4COOH), или их смесей, после чего жидкую фазу удаляют, а полученный порошок высушивают. Пресс-заготовку, изготовленную из обработанного таким образом порошка, спекают 1,5-3 часа при температуре от 900 до 1250°С. 5 з.п. ф-лы, 30 пр., 2 табл.

Изобретение относится к композиционным керамическим пьезоэлектрическим материалам на основе фаз кислородно-октаэдрического типа и может быть использовано для изготовления гидроакустических устройств, а также приборов СВЧ и УЗ диапазонов, приборов точного позиционирования объектов (литография, туннельные растровые микроскопы) и т.д. Техническим результатом изобретения является повышение значений εT 33/ε, пьезомодулей и приведенных параметров, определяющих эффективность пьезоматериалов при сохранении ими высоких значений Кp. Композиционный пьезокерамический материал включает: фазу А, полученную из PbO, ZrO2 и TiO2 при следующем соотношении компонентов, в мольных долях (PbO : ZrO2 : TiO2) : [1:(0,33-0,39):(0,61-0,67)]; фазу В, полученную из PbO, ZnO, NiO·nH2O и Nb2O5 при следующем соотношении компонентов, в мольных долях (PbO : ZnO : NiO·nH2O : Nb2O5): [1:(0,08-0,12):(0,22-0,25):0,33], где n=1-3; фазу С, полученную из PbO, Fe2O3·mH2O и Nb2О5 при следующем соотношении компонентов, в мольных долях (PbO : Fe2O3·mH2O : Nb2O5) : [1:0,25:0,25], где n=1-3. Содержание фаз A, B и C в системе в мольных долях составляет [(1-k/2) (0,54-0,6) А]+[(1-k/2)(0,4-0,46) В]+[kC], где k=0,01-0,10. 1 з.п. ф-лы, 3 пр., 4 табл., 5 ил.
Изобретение относится к области пьезокерамических материалов, предназначенных для изготовления многослойных ультразвуковых устройств в виде слоистых гетероструктур, являющихся основой различных пьезодатчиков (давления, медицинской диагностики, эмиссионного контроля гидроакустической аппаратуры и т.д.), работающих в режиме приема. Указанные материалы также могут быть использованы для изготовления многослойных пьезоэлектрических актюаторов, пьезоклапанов, низкочастотных пьезовибраторов и других типов пьезопреобразователей. Предлагаемый пьезокерамический материал по своему составу относится к твердым растворам системы PbTiO3-PbZrO3-PbNi1/3Nb2/3O3-PbZn1/3Nb2/3O3, содержащих в качестве легирующих добавок SrO, WO3, Bi2O3 и CdO, при следующем соотношении компонентов, мас.%: PbO 66,94-67,42, ZrO2 11,42-11,96, TiO2 9,02-9,43, SrO 0,35-0,40, WO3 0,16-0,27, Bi2O3 0,49-0,65, CdO 0,12-0,21, Nb2O5 8,18-8,39, ZnO 0,78-0,84, NiO 1,58-1,75. Технический результат изобретения заключается в создании пьезокерамического материала с более высокими значениями (по сравнению с прототипом) диэлектрических и пьезоэлектрических параметров при сохранении температуры его спекания на уровне 950°C. 3 табл.

Изобретение может быть использовано в полупроводниковой, пьезоэлектрической и радиоэлектронной технике. Для получения порошков титаната, или цирконата, или ниобата свинца, или титаната-цирконата свинца из 0,1-0,3М растворов нитратных комплексов титана, циркония или ниобия при рН=8±0,5 осаждают с помощью 5-10% раствора аммиака при температуре ниже 280 К гидроксиды титана, циркония, ниобия или смешанный гидроксид титана-циркония. Полученные гидроксиды смешивают при температуре ниже 280 К с водной суспензией оксида свинца (II), затем оставляют на 10-20 минут. После этого проводят последовательную термообработку при температуре приблизительно 370 К в течение 50-60 минут, затем в изотермических условиях 20-30 минут. Изобретение позволяет снизить температуру синтеза и повысить пьезопараметры получаемых материалов. 3 ил., 2 табл., 15 пр.
Изобретение относится к способам получения порошков фаз слоистых титанатов ряда s- и p-элементов (ВСПС), которые являются основой пьезоматериалов, широко применяющихся в современной аэрокосмической промышленности

Изобретение относится к способам получения порошков фаз кислородно-октаэдрического типа, у которых подрешетка В представляет собой совокупность октаэдров ЭО6 (Э - катионы р- и d-элементов), соединенных между собой вершинами, а катионы подрешетки А заполняют различные по геометрии пустоты подрешетки В (например, фазы со структурой типа перовскита), и может быть использовано для изготовления функциональных пьезоэлектрических, диэлектрических и ферримагнитных и смешанных материалов, применяемых в полупроводниковой, пьезоэлектрической и радиоэлектронной технике

Изобретение относится к средствам обнаружения доплеровского типа и может использоваться в системах охранной сигнализации в качестве датчика

 


Наверх