Пьезоэлектрический керамический материал

 

Изобретение относится к высокотемпературным материалам для пьезотехники. Для того, чтобы повысить механическую прочность, снизить температуру и расширить интервал спекания пьезокерамического материала на основе титаната висмута и стабилизировать пьезомодуль d,, при механических нагрузках, он содержит добавки , , и BjO, при следующем соотношении компонентов, мас.%: BijO, 78,1-78,14; TiO 10,058-20,089; 0,973-0,179; , 0,774-0,779; 0,012-0,09. Для улучшения технологичности часть компонентов материала в количестве 0,1-0,75% предварительно сплавляют в виде стекла состава, мас.%: BiO 72,66; TiO 15,22; 12,12. Температура спекао ния материала 1110± 15°С; т.кип. 655- 659 С; 8143-161; tgS .lO 178-275; d,,- 10 2 ил. 0,47-0,50 кл/м. 2 табл. сл 1 САд

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦЮЛИСТИЧ ЕСКИНА

РЕСПУБЛИК .

А1 (19) S> m> (дц 4 С 04 В 35/00

/ зс

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l/ ь.„"„.,", / l

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лео р„, /

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54 ) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАИИЧЕСКИЙ

МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к высокотемпературным материалам для пьезотехники. Для того, чтобы повысить (21) 3906081/29-33 (22) 07.06.85 (46) 30.05.87. Бюл. ¹ 20 (71) Ростовский государственный университет им. М.А.Суслова и Ростовский государственный педагогический институт (72) С.О.Крамаров, Б.П.Морданов, Л.П.Хвостикова и Л.M.Êàöíåëüñoí (53) 666.655(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 925913, кл. С 04 В 35/00, 1982.

Авторское свидетсльство СССР № 497267, кл. С 04 В 35/00, 1976. механическую прочность, снизить температуру и расширить интервал спекания пьезокерамического материала на основе титаната висмута и стабилизировать пьезомодуль и при механических нагрузках, он содержит добавки Nb,Î, Nd O> и В,О при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Bi 0 78,1-78,14; Т10 10,058-20,089;

МЬ О 0,973-0,179; 1Ы Оз 0,774-0,779, В О 0,012-0,09. Для улучшения технологичности часть компонентов материала в количестве 0,1-0,75Х предварительно сплавляют в виде стекла состава, мас.Х: В Оз 72,66; TiO

15,22; В О 12,12, Температура спекания материала 1!10 + 15 С; т,кип. 655659 С; Я 143-161; tg5 10 178-275;

d, 1О 0,47-0 50 кл/м. 2 табл.

2 ил.

32 2 сито 0063 стекло. После просушивания в качестве связки добавляют 3 ный водный раствор пбливинилового спирта. Далее прессуют исходные заготовки ° Спекание заготовок проводят методом градиентного обжига в градиенте температуры 50-60 град/см.

Скорость протяжки кассеты 6 мм/мин.

После шлифовки заготовок образцы подвергают металлиэации методом вжигания серебра. Электроды вжигают при о

760 С. Поляризацию образцов осуществляют в полисилоксановой жидкости при о

200 С в течение 1 ч и напряженности электрического ноля 30 кв/см.

Состав и свойства материала приведены в табл.1 и 2 соответственно.

Зависимость плотности и механической прочности от процентной добавки стеклофазы представлены на фиг.1 и 2 соответственно.

13138

78,10-78,14

20,06-20,08

0,98-0,99

0,77-0,78

0;01-0,09

В3.,0

TiOz

Nb 203

1 1д Р3

Ва03

Та 6 ли ц а 1

Содержание компоненто з, мыс.

Количество вводимого стекла, мас., Прототип

0,99 0,78

78,14 20,09

По изобретению

0,78

78,14

0,01 О,!

0,03 0,25

20,08 0,99

78,13 20,07 0,99 0,78

78,11 20,07 0,98 0,78

78,IO 20,06 0,98 0 77

0,06 0,5

0 09 О 75

Изобретение относится к высокотемпературным материалам для пьезотехники и может быть использовано для создания электромеханических преобразователей, работающих в условиях 5 повьппенных механических нагрузок в широком интервале температур.

Цель изобретения — повьппение механической прочности, снижение температуры и расширение интервала спекания.

Поставленная цель достигается за счет того, что пьезоэлектрический керамический материал, включающий В3. 03, Т3.0z, Nb О, Мд. О., до15 полнительно содержит В,О, причем керамический материал содержит часть компонентов в количестве 0,10,75 мас. в виде предварительно сплавленного стекла следующего состава, мас.%: Biz03 72,66; Т3 0 15,22;

B O3 12 12 °

Стекло в шихту вводят в синтезированном виде. Добавка стекла улучшает стабилизацию пьезомоцуля d., повыша/ ет механическую прочность керамики, снижает температуру спекания на 5080 С и расширяет интервал спекания.

Для изготовления материала используется сырье в виде оксидов марки

4.д.а. Исходные вешества смешивают в мокром виде в шаровой мельнице в течение 24 ч. После высушивания при

120-150 С шихту брикетируют и подвергают синтезу по обычной керамической технологии в течение 2 ч при 850 С.

Затем синтезированный материал измельчают в барабане, куда дополнительно вводят предварительно сварен40 ное, измельченное и просеянное через

Формула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, включающий Bi 0 3, TiOz, ЬаÎГ Ndz03., о тл ич ающйй— с я тем, что, с целью повьппения механической прочности, стабилизации пьезомодуля 633 при механических нагрузках, снижения температуры и расширения интервала спекания, он дополнительно содержит BzO> при следующем соотношении компонентов, мас. :! 3! 3832 т а„х 10, Кл/м

tgf х 10 г/см э

Т.кип., t

Прототип

7,54

670

1175 5

0,47

По изобретению

7,53

659

0,48

7,67

658

0 5

9,4

7,58

657

0,49

655

1110115 7,55

0,47

6,5

7,О

7,И

7,5В

7,Я

0,5

0 01 О 25

1110 15

1110+15

1110+15

150 238!

61 275

160 228

145 185

143 178

Таблица 2

Изменение при механичес.ком давлении

1200 кг/см, и 500 С

l3I3832

50

О Р,! O,Z5 05 875 1 % дюс (стклжваьо) Äöå. 2

Составитель Л,Косяченко ,Редактор М.Келемеш Техред А.Кравчук

Корректор Л. Пата й

Заказ 21 77/24 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4