Пьезоэлектрический керамический материал

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ИЦ Е

РЕСПУБЛИК

09) П1) 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДВТВЪСТВЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И, ОТКРЫТКОЮ (21). 3506293/29-33 (22) „ 39 ° 10.82 (46:) 15.01.84. Бюл. В 2 (72) E.Ã. Фесенко, Р.у. Девликанова, А.Я. Данцигер, В.Г. Крыштоп, В.С.Филипьев, Л.С. Аржановская, С.В. Гавриляченко, В.П. Завьялов, З.В. Бондаренко, Е.С. Цихоцкий и В.A. Сервули (71) Ростовский ордена Трудового . КраснОго Знамени государственный университет (53) 666.655(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 697463, кл. С 04 В 35/00, 1977.

2 Авторское свидетельство СССР

В 642274, ки. С 04 В 35/00, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 642273, кл. С 04 В 35/00, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

В 739033, кл . С 04 В 35/00, 1978 (прототип).(54 ) (57 ) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ ИАТЕРИАЛ,: содержащий Nbg О, PbO, К О, Li О отличаюшийся тем, что, с целью повышения механической добротности, скорости звука и понижения диэлектрической проницаемости, он дополнительно содержит MgO при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

ИЬ,.Р,. 62, 57-66, 63

РЬО 24,65-30,55

КфО 3,47-4,30

Ь1 О О, 28-0, 31 ,MgO 2,30-4,94

1066970

1180вС, давление 400 кгс/см>» вреМй выдержки 40 мин. Поляризация образцов проводится в силиконовом масле при 170 С в течение 45 мин в поле напряженностью 3,5-4.,0 кВ/мм с последующим охлаждением под,полем до

90 С. данные о диэлектрических и.пьезоэлектрических характеристиках составов приведены в таблице.

Как следует из таблицы, составы предлагаемого материала имеют значительно более низкие значения диэлектрической проницаемости. т.

= 180-370, еще более высокую механическую добротность - Оы = 4700»

13900 и более высокую скорость звука - V< = (4,86-5,40) 10э,м/с, чем прототйп, при достаточно низких диэлектрических потерях - tgrt = (0: 130,29).10, достаточно высокой температурной стабильности .резонансной частоты - в интервале температур (-60)-(+85) C 4 ó / = 0:,27-.0»834 и коэффициенте: электромеханической связи К = 0,27-0,33. Кроме того, заявляемый материал имеет низкие температуры спекаиия - T< = 11001180 С и в большинстве случаев вы» о

a: сокие температуры Кюри Т» 400аС»

».) Содержание компонентов,she.Ú

Союз. ав, ф

J I JI

8т

Ззф, Х Y . 2 U . И

4,30 0,28 30,55 62,57 2,-30

1100 370

2 3,91 0,29 27 70 64,53 3,57 1180 280

3 3,69 0,30 26,20 65,56

4,25

1100 230

4 3,47 0,31 24,65 66,63

4,94 1100 180

5 4,49 0,27 31,88 61,65 1,71

1100 380

1100 213

6 3»23 0 ° 32 23»03 67 »75 5»67

Изобретение относится к пьезоэлектрическим материалам и может быть использовано в высокочастотных уст-. ройствах с минимальными .потерями на внутреннее трение, например, в уст ройствах на поверхностных акустичес- 5 ких волнах.

Известны следующие пьезоэлектрические материалы на основе ниобатов:

xNaNb0> -yL1Nb0> — ъНГО (1); Na.20

ы о —, нь о » T10z - Рьо Г23; 10

ЬзNbO> — ЯгНЬ 0 - ЯаМЬО (3).

Однако эти материалы имеют низкие значения механической добротности

Наиболее близким к предлагаемому )5 является пьезоэлектрический керамический материал .содержащий ИЬ О

Pb0, К О, L120 (4).

Однако при довольно высоких значениях механической дОбротности (Q = 4000«6000) этот материал имеет .недостаточно низкие для применения в высокочастотных устройствах на поверхностных акустических волнах ..значения диэлектрической проницаемости (Е . .= 380-560 ) .

Пель изобретения - повьзаение механической добротности, скорости звука и понижение диэлектрической проницаемости.

Поставленная цель достигается . тем» что пьезоэлектрический керамический,.материал, содержащий Мь0, РЬО, К®О, Ь1 0;дополнительно,содер-: жит MgO при следующем соотношении компонентов, мас.Ф: 35

Nbzoy 62, 57-66, 63

РЪО 24,65-30,55 .

К O .3,47»4,30

Ира. 0,28-0,31

Mg0 . 2»30-4».94 40

Синтез составов предлагаемого материала осуществляется по обычной керамической технологии. температура синтеза 900-1000 С. Продолжительность 6-10 ч.Спекание проводится ме- 45 тоуом горячего прессования по следую-, щему режиму«.температура 1100Электрофизические и технологич систе«а хк О - уЫ20 - zPb0положительный эффект предлагаемого материала обусловлен его качественным и количественным составом, что подтверждают составы 5 и 6 (таблица ), демонстрирующие ухудшение свойств за пределами предлагае« мой области концентраций. кюшоиен-. тов. Нарушение указанных пределов, как видно из таблицы, приводят к понижению механической добротности, скорости звука и коэффициентов электромеханической связи.

Сочетание параметров предлагае-.. мого материала позволяет эффективно использовать его в различных высокочастотных устройствах, в частности., на поверхностных акустических волнах. еские параметры .составов и БЬ20 - vMg0

1066970

Продолвение таблицы

i . l

Электрофиэнческие параметры

0,33 б 5800 410 0,83 4,86

0,13

0 21б . 4100 418 О, 57 5,08

0 13 0,14 Ор31

400 0,46 5q27

361 0,27 5,40

437 0,92 4,28

0,30 0,10 0,05 б 5550 348 0,24 4,64

Корректор С. ШекмаР

Заказ 11143/26 Тирам 610 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

«13 @М и

Kn/Í.0,22 0,12 0 27 7 8000

0,29 0 10 0,27 7 13600

0 20 0,24 0 34. 6,5 1600Редактор Л. Алексеенко, Техред Л.Марюшюва, В

+ Ô

Тк при .(-"6 Оу, С -(+85) q

10 Э м с