Пьезоэлектрический керамический материал

 

Е. Г. Фесенко, А. Я. Йанпигер, О. H. Разумовская, (72) Авторы изобретеии»

С. И. Йуакини, Е. С. ттнкоокий, А. Н. Клони в, В. П. Завьяпов, А-. Е. Панич, В. А. Головни "".:н::-" " - :;- : уй и B. К. Барчуков

I к

Ростовский ордена Трудового Красного Зна ни ЬМ2:Ку73, ф государственный университет чеиеичи з (7! ) Заявитель (5ф) ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

РЬТ1 О-, 9 Ь Ь О

37, 50-4 2, 50

33,60-3 9,80

Изобретение относится к области пье- зоэлектрических керамических материалов и может быть использовано для создания электрамеханических преобразователей различного назначения, в частности, для высокочунствительных преобразователей, 5 работаюших в режиме приема.

Известны пьезоэлектрические керамические материалы на основе системы твердых растворов, включаюшие РЪТ1 0, PbZ+y с добавками (1). Составы укаэанных систем имеют недостаточно высокие значения диэлектрической пронипаемости (85/ о976-3520) и коэффипиента электромеханической связи (К = 0,4370,656), чтобы обеспечить удельную чувст- вительностьй отношение ньезомодуля дф

Я . / удовпетворяюшую современным

Т, требованиям, х пьезоэлектрическим керамическим материалам для преобразовате« лей, работающих в режиме приема.

Техническим решением, наиболее близ-у ким к изобретению является пьезоэлектри ческий керамический материал (2), со2 держаший РЬТ1 О>, Р |гО, 1фй 1о 0 и PQ%«Zn 0 при следуюшсм соотношении компонен тов, моп.%:

PbT О-, 32,5-42,5

1УЬ Zl-0 33,12-40.36

Р 1 „,МР,,О 6,9-16й5

РЬ,1, й„.,с, 11,i0-16,8-1

Составы этой системы имеют значения Кг 0,624-0,656 приказ /6о 11883520, что также не обеспечивает высоKHz значений уйелъкей чувствительности

Ий чlяте /яо (3,44-4,39) 10 кл Н ). елью нзобретеняя является повышение коэффипиента электромеханической связи и удельной чувствительности.

Поставленная пель достигается тем, что известный пьезоэлектрический керамический материал, содержаший РЬТ О, РЯ3 0, РЬМ г вМ3ф), дополнительно содержит Р5С4 Щф нри следуюшем соотношении компонентов, молЛ:

5,40

S,18

3,24

3,10

6,88

6,60

40,40

42;50

40,00

42,50

37,50

40,00

39,80

1 850

3 130

14,40

13,80

20,16

19,32

20,62

19,80

3

5

38,52

36,60

35,08

3 5,00

33,60

Продолж

90 288

1,73 0,655 180

1,22 0,615 192

4,18

3,90 85

303

4,69

226

1,54 0,698

1,27 0,606

280

3,75

187

291

1,66 0,612 1 58

262

3,79 100

1,47

4,25

238

0,652

270

3 10022

РЬМ Ng (О- 13,80-20,62 ййЪ И 1 t g W )< О .9. 3, 1 0-6,88 ь

Синтез материала осуществляется в две стадии по обычной керамической технологии. Температура синтеза - =750 С о .ой) =800 С, продолжительность 4 и 5 соответственно. Спекание образцов производится методом горячего прессования по следующему режиму: температура 11651230 С, давление 19,6 МПа, время вью 10 держки 40 мин. Поляризация образцов проводится в полиэтиленсилоксановой жидкости ПЗС-5 при 140 С в течение 25 мин в поле напряженностью4,0 МВМ с последующим охлаждением под полем до о

90 С в течение 20 мин. Измерение элек-. трофизических параметров проводилось через 24 ч после поляризации.

Злектрофизическ ие параметры полученных составов приведены в табл, 1, Соста- 0 вы 1, 3, 6 имеют высокие значения ко72 4 эффициента электромеханической связи

Кй= 0,662-0.698 и упельной чуествнтельностиCly ЯЦ tЯо = (4,18-.4,69) <

«10 " Кл.Н 1 при диэлектричес кой проницаемости Е I &о =1850-3130. Расши-, Т рение интервалов концентраций составля-. ющих компонентов приводит к снижению коэффициента электромеханической связи, диэлектрической проницаемости и удельной чувствительности (см. табл. 2).

Как видно из таблиц, материал имеет более высокие значения коэффициента электромеханической связи .(Кр "О,6520,698 н упельной чувствительности (d>JgP Jg =(4 18 4 69) 10 Кл Н ) по сравйению с прототипом при диэлектрической проницаемости E (= 18503130, что позволит улучшить характеристики преобразователей, работающих в режиме приема и уменьшить их габариты.

100227 2

45,00 40,1 5 7,92 6,93

35>00 39.,65 21,84 . 3,51

1920

1000

45,00 33,55 1 8,48 2,97

1830

45,00 36,85 13,20 4,95

1720

7 0,97 0,566 146

8 2,32 0,541 98

9 1,08 0,515 1 25

10 1,13 0,536 129

Составитель H. Фельдман, Редактор Л..Утехина Техред Т.Фанта Корректор Ю. Макаренко

Заказ 17 16/8 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Ф ормула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, содержащий РЪ Б ОЭ, РЬ2ХОЭ и

Рф фцЭМ ). (ОЭ, о т л и ч а ю ш и й— с я тем, что, с целью повышения коэффициента электромеханической связи и удельной чувствительности, он дополнительно содержит РЬ - (гФцтОЭ при сле

iдуюшем соотношении компонентов, мол.%:

3,34 110 323

3,10 130 250

2,91 80 301

3,11 130 316 рЪ 10 37,50-42,50

РЬ 1) 0 33,60-39,80

9b 9Q ц и Ь О, . 13,80-20,62 РЬСб 1г.%11г.О 3 10-6.88

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3268453, кл. 252-629, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

N 482079, кл. С 04 В 35/00, 1974 (прототип).