Пьезоэлектрический керамический материал

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий 02 , о тличающий с я тем, что, с целью повышения пьезо модуля дополнительно содержит при следующем соотношении компонентов , мас.%: Na,01,10-1,12, , 74,66-75,55 ,76-23,03 btOg0,30-1,48

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН ии SU <п 3(59 0 В 5 46

- -У. - 1Ф х ! (:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к AB TopcHoMY: свидггильц ву

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений иотнРытий (2l ) 3389396/29-33 (22) 05,0,2.82 (46) 30.09.83, Бюл. Ив 36 (72) Д. А. Шитца, В. И. Ривкин, И.С. Борисова, А.Н. Клевцов, Л.Я.Тым

Ms Т. К. Кутузова, В. ; Осипян и 3. Ж. Фрейценфельц (71) Рижский орцена Трудового Красно го Знамени политекнический институт (53) 666.655 (088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

Na 734166, кл. С 04 В 35/46, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 831760, кл. С 04 В 35 00, 1979. (54) (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, соцержаший

Но О, S< óÎ è 10, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения пьеэомоцуля d y, он дополнительно соцеркит

Nbg0y при слецуюшем соотношении компонентов масЛ:

На, О 1,10-1,12, Si q О 74,66-75,55 Р»Од 22 76 23 03

Nb 0< 0,30-1,48

0,0048

7,06

0,0038

7,08

9 10446

Изобретение относится к высокотемпературным материалам цля пьезотехники и может быть использовано цля созца ния электромеханических преобразователей, работающих в широком интервале температур, Известна высокотемпературная пьеэо керамика на основе Si4>» >q> с добавками (lj

Недостатком укаэанной группы мате» 10 риалов являются большие диэлектрические потери (tg о =0,01-0,029),что эатрудняет их высокочастотное использование.

Известен пьезоэлектрический керами-,,, ческий материал на основе "p»» q, 8»4 5, 1"» 0„ 15 с добавкой стекла. (2) .

Недостатком цанной керамики sans ются низкие значения пьезомоцуля d y не превышающего 17 10 Кл//Н, а . также сложная технология изготовления, . содержащая дополнительные технологические операции -плавку и иэмельчение стекла.

Цель изобретения - noebnuesse пьеэомоцуля с) .

Указанная цель цостигается тем, что 25 пьезоэлектрический керамический матери .an, соде ркаший Н с» z О, 8» < 01 и P» О, дополнительно содержитМЪ 05 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Na,0 l>10-1>1г

8» ggq 74,66-75,55

"» g 01 22,76-23,03

МЪ g 0 5 0,30-1,48

Для изготовления пьезоэлек прической керамики используют сырье в вице карбоната Ч0 q О1 и оксидов 8» 0y,Т»Од ЯЬ 05.

Смешивание и измельчение компонентов проводят в яшмовом барабане в среце изопропилового спирта в течение 12 ч.

Шликер высушивается, Из шихты цела-,1О ют брикеты, синтез которых осуществляют при 850 С с 2-часовой выдержкой. о

Синтезированные брикеты дробят в фарфоровой ступке, затем измельчают в яшмовом барабане в среде изопропило. вого спирта. Иэ высушенной шихты прессуют диски диаметром 12 мм, толщиной 1,5 мм. В качеству связки используют 3%-ный водный раствор поливини лового спирта. Образцы спекают при

1070 С в течение 2 ч в засыпке из о обожженного оксида циркония. Спеченные образцы шлифуют до толщины 1 мм.

Серебряные электроды наносят метоцом вжигания. Поляризацию образцов осуше55 ствляют в полисилоксановой жидкости при 180 С и напряженности 70 кВ/см. о

Предлагаемый пьезоэлектрический

«ерамический материал в результате

21 з моцифицирования оконцом ниобия повыша ет значение пьезомодуля d y no (18-21М х10 Кл/Н.

Повьппение пьеэоактивности и температур ной стабильности пьезоэлектрических свойств позволит повысить точность и надежность работы пьезоэлементов, исполь зуемых цо 500 С, а также расширить область их применения, Пример 1 . Состав керамики, мас.%: Np q 0 1,12; 8» Оя 75,55;

Т» 0 23>03; НЪ P 0>30.

Керамику изготавливают по описанной технологии. Материал имеет следующие характеристики:

Плотность р, г/см 7,01

Диэлектрическая прони цаемость E5> T(f, 155

Диэлектрические потери 6g g

Пьезомоцул 333 °

10 . Кл/Н 18,0

Максимальный уход пьезомодуля д»» в, интервале 20М50 С от значения -при 20 C,% 10

Пример 2 . Состав керами ки, мас.%: Np@0 1,11; В» g 0 75,03; 1 » 0 22,87; Н Ь 2 0g 0,99.

Керамику изготавливают по описанной технологии. Материал имеет следующие характеристики:

Плотность |Э, г/см

Диэлектрическая прони« цаемость F>q Т/E o 160

Диэлектрические потери 6g 8

Пьеэомодуль д gy, 10 » Кл/Н .- 21,0

Максимальный ухоц пьезомодуля 311 в интервале 20 500 С от значения при 20 С9/О

О

Пример 3. Состав керами» ки, мас.%: Ngg0 1,10; 8» 0 74,66;

1 » 0 22,76; Nb 051,48.

Керамику изготавливают по описанной технологии. Материал имеет следующие характеристики:

Плотность у, г/см

Диэлектрическая проницаемость (: 37 Т/f 160

Диэлектрические потери 0,0037

Пьезомодул ь о 3 >

10 Кл/Н 20

Максимальный ухоц пьеэомодуля d 3 в инте(3 вале 20-- 500 С от значения при 20 С,% 9

3 1044621 4

Оптимальная концентрация добавки 1,0- изготовления пьезоэлементов цля вибро

1,5 мас.% ЙЬ О (примеры 3 и 4). Эти преобразователей специального наэначе составы могут быть использованы до - ния., работающих до 500 С. Использовао о

500 С, так как характеризуются не ние материала приведет s повышению только высокими значениями пьеэомоду 5 чувствительности аппаратуры, расширению ля 3, но и высокой его температурной диапазона измерения, повышению их точ стабильностью: обратимые изменения ности и надежности. Кроме того, материпьезомоцуля в рабочем интервале темпе ал может найти применение s прибороратур ниже 10%, необратимые изменения строении, акустикв, ультразвуковой и отсутствуют. Материал предназначен для 1Î фильтровой технике. !

Составитель Н. Фельцман

Редактор В, Петраш Техред И.Гайду Корректор И. Ватрушкина

Заказ 7456/20 Тираж 622 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., n. 415

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