Скандотанталат свинца - активный элемент микрокриогенных устройств

 

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к активным элементам каскадных микрокриогенных устройств, обладающих свойством изменения температуры при изменении внешнего электрического поля (электрокалорический эффект), предназначенных для создания микрокриогенных охлаждающих устройств. Для повышения изменения температуры под действием управляющего электрического поля и расширения интервала рабочих температур в качестве активного элемента микрокриогенных устройств применяют скандотанталат свинца состава PBSC<SB POS="POST">0</SB>,5TA<SB POS="POST">0</SB>,5O<SB POS="POST">3</SB>. Полученный путем трехкратного синтеза, последующего горячего прессования и термообработки спеченных блоков PBSC<SB POS="POST">0</SB>,5TA<SB POS="POST">0</SB>,5O<SB POS="POST">3</SB> имеет следующие характеристики: изменение температуры ΔТ<SB POS="POST">м</SB>акс. при изменении внешнего электрического поля ΔЕ = 20 кВ/см 1,6-1,8°с. Интервал рабочих температур Т<SB POS="POST">м</SB>акс 6-19,5°с. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

151) 4 С 04 В 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГННТ СССР (21 ) 4163000/29-33 (22) 18.12.86 (46) 15.05.89. Бюл, Р 18 (71) Научно-исследовательский институт физики твердого тела Латвийского государственного университета имени П.Стучки (72) Э.Х.Биркс, Л.А.01ебанов, K.ß.Борманис и N.Я.Дамбекалне (53) 666 655 (088.8) (56) Смоленский Г.А., Исупов В.А., Аграновская А.И. Физика твердого тела, т.1, М 1, с. 170-171, Электро- и магнитокалорические рефрижераторы: Обзорная информация, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, сер. ХМ-6 "Криогенное и вакуумное машиностроение", М., 1986, с. 28. (54) СКАНДОТАНТАЛАТ СВИНЦА — АКТИВНЫИ ЭЛЕМЕНТ МИКРОКРИОГЕННЫХ УСТР ОИСТВ (57) Изобретение относится к криогенной технике, в частности к актив1

Изобретение относится к криогенно .т технике, в частности к активным элементам каскадных микрокриогенных устройств, обладающих свойством изменения темп ературы и ри и вменении внешнего электрического поля .(электрокалорическим эффектом), предназначенных для создания микрокриогенных охлаждающих устройств.

Для получения скандотанталата свинца состава Рд8с„,Та„,0, используют сырье в виде оксидов марки осч °

„„SU„„1479440 А1 ным элементам каскадных микрокриогенных устройств, обладающих свойством изменения температуры при изменении внешнего электрического поля (электрокалорический эффект) и предназначенных для создания микрокриогенных охлаждающих устройств. Для повышения изменения температуры под действием управляющего электрического поля и расширения интервала рабочих температур в качестве активного элемента микрокриогенных устройств применяют скандотанталат свинца состава РдБс„Ta,, Îç, полученный путем трехкратного синтеза, последующего горячего прессования и термообработки спеченных блоков материала

Рд$с„Та„ Оз - имеет следующие характеристики: изменение температуры Тмд при изменении внешнего электрического поля hF. = 20 кВ/см 1,6— о

1,8 С, интервал рабочих темпераТур

Т „ 6-19,5 С. 1 табл.

Пример. В агатовом барабане (агатовые шары диаметром 5 - 15 мм общей массой 150 г) проводят смешивание и помол в среде этилового спирта,в течение 12 ч до размера частиц 1-3 мкм следующих оксидов,г:

РдО 61,55; Sc О 9,15; Та О 29,30.

После высушивания пликера в термоо стате при 300 С материал переносят в корундовый тигель, который помещают в другой корундовый,тигель больmего диаметра. Пространство между тиглями заполняют засыпкой. Упако1479440 о тра„с, Г при

b, F.

20 кВ/см оС тмакс У

Состав Содержание компонентов,мас, I

PbO Яс О Та О

6 1,7

10 1,8

19,5 1,6

27-29 0,2 (при Ь Р=10кВ/см) 29,64

29,47

29,30

61,10 9,26

6 l 32 921

61,55 9,15

Прототип

Составитель Л.Косяченко

Техред Л,Кравчук Корректор С.Шекмар

Редактор И.Рыбченко

Заказ 2499/22 Тираж 592 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ванную шихту загружают в огнеупорную печь и проводят первый синтез о, при 850 С в течение 20 ч. После охлаждения разбирают упаковку и размещают синтезированную шихту в фарфоровой ступке. Проводят помол и сушtcy шихты при выше указанных условиях. Для улучшения однородности материала проводят второй и третий повторные синтезы при 950 С в течение

20,ч и 1100 C в течение 5 ч с аналоо гичным промежуточным помолом шихты.

Полученные заготовки прессуют в виде дисков диаметром 32 мм под давлением 1000 кгс/см и подвергают горячему прессованию под давлением

250 кгс/см в воздушной атмосфере о при 1300 Г в течение 1,5 ч. На заключительном этапе керамические блоки подвергают термообработке при

l 480-l 500 Г в течение 10 ч, Получение однофа зной керамики

PbSc,5Ta„O,.ïîäòâåðæäàåòñÿ рентгенографически. Параметры элементарной ячейки при Т = 22 Г а = 4,069

4,072 при изменении сверхстехиометрического Pb0 в шихте от 2 до

4 мас., симметрия ниже точки фазового перехода ромбоэдрическая.Экспериментальная плотность для всех составов керамики составляет 97,2

97,97. от теоретической.

Для Измерения управляемого электрическим полем изменения температуры ДТ из полученных керамических блоков вырезают и шлифуют плоскопараллельные пластины с размерами

20х10х0,5 мм, на большие грани ко9

iropbix методом вжигания наносят се ребряные электроды. На полученных образцах проводят измерения изменения температуры ДТ в зависимости от температуры эксперимента при наложении электрического поля интенсив|ностью 20 кВ/см. На основе этой зависимости определяют температуру

Т „, при которой наблюдается максимальная величина изменения темпеP TYPb> Д -„, к

В таблице приведены составы исходной шихты получаемого скандотанталата свинца состава РЬ$с05таоьoь 1и

25 его характеристики °

Ф о р м ул а и з о б р е т е ни я

Применение скандотанталата свинца в качестве активного элемента микро30 криогенных устройств.