Пьезоэлектрический керамический материал
ПЬЕЗОЭЛЕКТТИЧЕСКИЙ Ю РАКИЧЕСКШ МАТЕРИАЛ, содержащий РЬО, TiOj, , BijO , отличающийся тем, что, с целью повышения пьезоактивяости и снижения диэлектрических потерь, он дополнительно содержит SrO и 1 при следующем соотношекии компояеитов , мае.%: 55,30-66,22 РЬО TiO 19,79-23,70 кли. 1,,41-1,74 , , 3,84-10,76 2,18-6,11 NbjOy o 1,70r4,77 SrO 0,66-1,86 MgO
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (39) (I l) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н kBTOPCKOMV СВЩРтегвствм (21) 3615750/29-33 (22) 05.07.83 (46) 23.03.85. Бюл. В 11 (72) P. 3. Клейне, Л.Г.Косяченко, Э.Ж.Фрейденфельд, Ю.Н.Веневцев и Э.А.Йокста (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 666.655(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
В 667530, кл. С 04 В 35/00, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 998431, кл. С 04 В 35/49, 1981 (прототип).
4(н) С 04 В 35/46 Н 01 L. 41/18 (54) (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ KEPANHЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий PbO, Ti0, 1а,0 или Ы,0, В1,0 Nb Pb0 $5,30-66,22 Ti0g 19,79-23,70 Ьа 0 . или, Я4 0 1,,41-1 74 В,о> 3,84-10,76 Nb 0 2, 18-6 ° 11 Sr0 1,70г4 77 Ng0 0,66-1,86 1146297 Изобретение относится к пьезоэлектрическим материалам и может быть использовано для изготовления пьезоэлектрических фильтров, СВЧ резонаторов и в других устройствах, требующих сочетания большого пьезоэффекта, низких диэле фических потерь и температурной стабильности резонансной частоты, Известны пьезоэлектрические кера- IO мические материалы на основе PbTiO Я, Одйако эти материалы характеризу-. ются недостаточно высокими пьезоэлектрическими характеристиками. 15 Наиболее близким к изобретению техническим решением является пьезоэлектрический керамический материал (2), содержащий, мас.%: РЬО . 53,98 65,64 TiO 19 32-23,50, Lа 0> или Nd 10 1,38-1,74 ВаО 2,50-6,89 В1. 01 3,81-10 51 25 МпО 0,71-1,95 ИЬ О 2,16-5,97 Характеристики материала: пьезомодуль d>> (48-85) 10 К/Н, тангенс угла диэлектрических потерь 0,010- ЗО )0,О25. Однако пьезоактивность известного материала недостаточно высока. Цель изобретения — повышение пьезоактивности и снижение диэлектричес; ких потерь пьезоэлектрического кера35 мического материала. указанная цель достигается тем, что известный пьезоэлектрический керамический материал, содержащий PbO, TiO2, Là О или Nd O, Bi 0 и Nb 0, дополйительно содержит SrO„ Ng0 при следующем содержании компонентов, мас.%4 РЬО 55,30-66,22 TiO 19,79-23,70 La 0 или 1,41-1,74 В"203 3 84-10,76 Nb 0 . 2;18 6,11 Sr0 1,70-4,77 Xg0, 0,66-1,86 Получение предлагаемых составов осуществляется путем смешивания предварительно синтезированных (РЬОо << Ьа )ТхО Мхи (РЬ Ndppg)Ti0 и 7,50-7,80 0,005-0,010 350-400 О, 12-0,22 (SrBi) (NgNb)O< При этом содержание, (SrBi)(MgNb)O лежит в интервале от 5 до 15 мас.%. Синтез титана осуществляют при 850 С в течение 3 ч. Брикеты после о синтеза измельчают в яшмовом барабане в среде изопропилового спирта в течение 24 ч, куда добавляют добавку (SrBi)(MgNb)О . Эту добавку синтезируют при 1160PC,в течение 5 ч. После помола и гомогенизации смесь высуши" вают и прессуют диски диаметром 10 мм. Спекание проводят при 1170— 1200 С в теяение 1 ч, i После шлифовки на образцы вакуумным напылением наносят алюминиевые электроды. Поляризацию осуществляют в полисилоксановой жидкости при 180200 С в течение 4 ч в поле 30-45, см . о Полученные образцы имеют следующие свойства: Температура спекания, С 1170-1200 -у Плотность Р 10 Kr/Mç . Диэлектрическая проницаемость, 33 о 200-320 Тайгенс угла диэлектрических потерь tg 8 Точка Кюри Т, С Пьезомодуль d,М.10!2, Кл/Н 60-120 Коэффициент электромеханической связи, Р Механическая добротность Я. 1000-2000 Температурный коэффициент частоты (-80 — 100ОС) ТКЧ 10 От -30 до -50 В:табл. 1 приведены составы материала, а в табл. 2 — свойства для указанных составов.. Предлагаемый пьезоэлектрический керамический материал может найти применение в пьезотехнике в качестве пьезоэлектрических фильтров и в электроакустических приборах. Высокие и стабильные свойства пьезокерамического материала обеспечат повышение надежности работы аппаратуры. 1146297 3 ° . г Таблица 1 Фазовый состав материала, мас.Ж Пример 1 1 (РЬ La )TiO или (РЬ q N+qP Тд0 (seBi) (MglNb) то. В,î И80 аО ЫО ВЬ 0 90 l0 60,54 21,67.- 4,21 7,89. 20, 50, 35 18,02 I ! l ев ° ° е ° в анан в, ивю мю н н е. В примерах 1-3,6 " (Рь ьа „17т403, в nyineepax 4, 5 и 7(РЬ Nd ) ТъО l ТаРлица 2 6,15 13,89 2,37 1833 6815 !3889 2,39. 7,87 80 Примеч а,Свойства 4 1 5 Температура спека1ния, С 1Плотность, 5-10, кг/м 1170 1180 1190 1180 7,70 7,75 1200 1180 - 1170 7,50 7,40 7,65 7,50 7,80 Диэлектрическая проницаемость,Е Диэлектрические потери, tg o 200 200 240 290 280 300 320 О, 007 0,008 0,015 0,020 0,008. 0,010 0,005 270 260 390 270 370 380 Температура Кюри 400 100 40 38 120 10 9 19 18 20 Механическая добротность, Я11 Температурный коэффициент -6 частоты, ТКЧ 10 1800 1000 -70 -80 -40 -30 -40. -30 -50 ИНИИЙИ Заказ 1309/18 Т аж 605 - По ссоре Филиал ШШ такт ° r.Улиарод, ул.Щ оектааа, 4 Пьезомодуль а,„: 10", К /Н Коэффициент электромеханическойй связи К . Х 1 Состав материала в окислах, мас.3 5 i66,22 23,70 1,70 - 1,70 3,84 0,661 2,18 1p . 60856 21 63 i 55 - 3829 7842 1,28 4,22 4,77 10,76 l,86! 6,11 ! I ,74 1,70 3,84 0,66 2,18 Показатели по примеру 2 3 6 7 2000 1 200 1 600 1 250 1240
