Пьезоэлектрический керамический материал
Изобретение относится к материалам пьезотехники и может быть использовано в пьезоэлектрических преобразователях ультразвуковых приборов неразрушающего контроля (дефектоскопах, толщинометрах). Для снижения диэлектрической проницаемости ε<SB POS="POST">33</SB>/ε<SB POS="POST">0</SB>, механической добротности Q<SB POS="POST">м</SB>(р), коэффициента электромеханической связи K<SB POS="POST">р</SB>, пьезомодуля D<SB POS="POST">31</SB>, повышения пьезомодуля D<SB POS="POST">33</SB> и отношения пьезомодулей D<SB POS="POST">33</SB>/D<SB POS="POST">31</SB> пьезоэлектрический керамический материал содержит в качестве добавок WO<SB POS="POST">3</SB>, MGO и B<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> при следующем соотношении компонентов, мас.%: PBO 61,53-64,21 TIO<SB POS="POST">2</SB> 27,78-29,76 CAO 4,07-5,34 BI<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 2,12-2,30 ZNO 0,37-0,42 WO<SB POS="POST">3</SB> 0,44-1,26 MGO 0,08-0,22 и B<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 0,07-0,10. Синтез материала проводят методом твердофазных реакций с промежуточным помолом спеков: T<SB POS="POST">1</SB>=850°С, 10 ч T<SB POS="POST">2</SB>=850°С, 5 ч, спекание по обычной керамической технологии в атмосфере кислорода при T<SB POS="POST">сп</SB>=(1150-1200)°С, 2-4 ч. Полученный материал имеет следующие характеристики: T<SB POS="POST">к</SB> (302-350)°С, ε<SB POS="POST">33</SB>/ε<SB POS="POST">0</SB> 140-210, TGδ (2-3)%, K<SB POS="POST">T</SB>/K<SB POS="POST">р</SB> 10,8-∞, D<SB POS="POST">33</SB>/D<SB POS="POST">31</SB> 17,5-∞, H<SB POS="POST">33</SB> (4,7-6,4)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">9</SP> В/м. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1597354
А1 (g))g . С 04 В 35/46 Н О1 L 41/18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. - 44ЙЙЙ
hi „; ß;0- Д.i ;,"." ÷t;:, Ù
,"1БЛЙО 1 ".А
К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ п0 изОБРетениям и ОтнРцтиям пРи Гннт сссР (21) 4601797/23-33 (22) 02.11.88 (46) 07.10.90. Бюл. М 37 (71) Научно-исследовательский институт физики при Ростовском государственном университете (72) E.Ã.Ôåñåíêî, Л.Д.Гринева, О,Н.Разумовская, Е;С.Иирошниченко, В.Д.Комаров и В.А.Сервули (53) 666.655 (088,8) (56) Заявка Японии М 60-23512, кл. Н 01 L 41/18, 1985.
Авторское свидетельство СССР 814969, кл. С 04 В 35/46, 1981 (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ
МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к материалам пьезотехники и может быть использовано в пьезоэлектрических преобразователях ультразвуковых приборов неразрушающего контроля (дефектоскопах, толщинометрах). Для снижения диэлекt трической проницаемости Е зз/Е, меха"
Изобретение относится к материалам пьезотехники и может быть использовано в пьезоэлектрических преобразователях (ПЭП) ультразвуковых приборов неразрушающего контроля (УПНК) - дефектоскопах, толщинометрах, а также в ультразвуковых приборах медицинской диагностики и в датчиках акустической эмиссии.
Цель изобретения - снижение диэлектрической проницаемости с з/6> механической добротности Ом(P), коэффициента электромеханической свя зи Кр пьезомодуля и,, повышение
2 нической добротности 1 ж(Р), коэффициента электромеханической связи К, пьезомодуля d>,, повышения пьезомодуля d 9 и отношения пьезомодулей d> /
/d>, пьезоэлектрический керамический материал содержит в качестве добавок, W0, МВО и В О при следующем соотношении компонентов, мас.ь: РЬО 61,5364,21; TiQ 27,78-29,76; СаО 4,075,34, Bi 0> 2,12-2,30; Znp 0,37-0,42;
W03 0,44-1, 26; Ng0 О, 08-0, 22 и В О з
0,07-0,10. Синтез материала проводят методом твердофазных реакций с промежуточным помолом спеков: Т 1 = 850 С, 10 ч; T = 850 С, 5 ч, спекание по обычной керамической технологии в атмосфере кислорода при Т «= (11501200) С, 2-4 ч. Полученный материал имеет следующие характеристики: Т, (302-350)"C, E,/ о 140-210, tg l (2-3) 1, К /Кр 10, Π— с, d з/dye
17,5 - ° hçç (4,7-6,4) .10 B/è.
2 табл. пьезомодуля d и отношения пьезомодулеи С1зз dq!
Составы материала синтезируют методом твердофазных реакций (ТР) . Для повышения гомогенности ТР синтез проводят в две стадий с промежуточным помолом спеков и перемешиванием. Режим последовательных обжигов: Т, = 850 С при t, = 10 ч, Т = 850 С при
t = 5 v. Спекание проводят по обычной керамической технологии в атмосфере кислорода при Т сд =- {1150
1200) С в течение (2"4) ч. Поляризацию измерительных образцов диаметром
1597354
61,53-64,21
27,78-29,76
4,07-5,34
2,12-2,30
0,37-0,42
0,44-1,26
0,08-0,22
0,07-0,10
Pb0
Т О
СаО
Bi 0
ZnO
1 0 3
Идо
В,О, 25
Табл и ца 1
Содержание компонентов, мас.3
Состав
«ю ° е
РЬО СаО Bi Оз TiO ZnO WO
0,37 0,84
0,37 1,05
0,37 1,26
0,39 0,88
0,39 0,88
0,39 0,44
0,42 0,44
28, 13
27,96
27,78
29,40
29,40
29,76
29,75
4,08
4,08
4,07
4,60
5,33
5,34
5,30
64, 21
64,14
64,08
62,26
61,53
61,67
61,64
0,15 0,10
0,18 0,10
0,22 0,10
0,15 0,10
0,15 0,10
0,08 . 0,09
0,08 0,07
2,12
2,12
2,Т2 2,22
2,22
2,23
2,30
4
6
12 мм и толщиной 0,5 мм проводят в полиэтилсилоксановой жидкости марки
ПЭС-5 при Т „ (100-160) С, Е „, (58, 3) 10 Мм, t „ (10-15) мин. йзме рение основных электрофизических.параметров проведено через 24 ч после поляризации. Определение малых К> ((0,15) проведено с учетом поправки к измеренному резонансному промежутку. Значения К определяют путем измерения основной резонансной частоты толщиной моды колебания и ее обертонов с помощью измерителя амплитудночастотной характеристики XI - 48. В ряде случаев значения уточняют измерением резонансной и антирезонансной частот на измерителе импеданса ВМ-508.
На этом приборе фиксируют значения резонансного сопротивления образца, не- 20 обходимые для расчета Г1 (с).
Составы предлагаемого материала приведены в табл. 1, электрофизические параметры - в табл. 2 °
Формула изобретения
Пьезоэлектрический керами4еский материал, включающий PbO, TiO, СаО, Bi 0, ZnO, отличающийся тем, что, с целью снижения диэлектрической проницаемости,f > /E, механической добротности (} (P) коэфФициента электромеханической связи
К, пьезомодуля Й,, повышения ньезомодуля 6 и отношения пьезомодулей
Й /d,, он дополнительно содержит
WO>, HgO и В Оз при следующем соотношении компонентов, мас.4: !
1597354
СЧ 1 1
1 1 о
cl1 1 б- 6 1
1 3
1 Ф 1
1 с 1
? I O
I I
Сб
Сс 1
IO 1 съ 03 1
1 .И I
Ф 1 3
I 1
1- 1 I
1 !
1 е 1
I бФ д бс I и! 1
1 \
1 !
1 1 м а
I w 1
I юс 1
I Ъ 1
1 Ф 1
1 — 1 м
1 О 1
1 !
1 1
"с !
1 C3 Y l
1 1 о сч о
О.с! IAаа
О ОООО
ООООООО влвам
W CA!A!A!A!A
ОООООО о а
ОООООО О а л о Ico сч
lA Ф
CI ВО О О О О о оллллс
1 о
Ф л Ф
ClI и
1 1
1 I
1 1
I О 1 х
1 сс 1
1 Гйб
1 1
1 1
1 1
1 и
1 1
1 % 1
1 CT 1
1 1
l l
I 1
1 1
I съ
1 1
1 1 1
1 1
I 1
1 I
1 - 1
1 !! N 1
I I- 1
I Y I
1 1
1 1! 1! - 1
I Y I
1 I
1 I
1 1
1 1
1 1
1 1
1 Y 1
1 1
1 1
1 I
1 1 о
1 Л 1
l ° э 1
1 Ъ.ес со
1 1
1 1
1, 1
1 1. I X 1.1 Ы !
1М) X I
I б
1-3
I v 1
1 O 1
I v
Ъ.ду
Ф-с
1 1
1 I
I е\ еЪ 1
? I ол
1 1 I
1 Ф Y 1
1 1! 1
l 1
1 !
l Ф I! f6 I
1 I- I о о
1 С.Э 1 мо ллсче о
< lA М N O N М съмсъммMм а лф мо сч-тт
Ф Ю
Ф ъО ъбб с?б а а .тоr ово
N N СЧ СЧ СсЪ СЧ N м аава
8 о 8 Neo сЧ N сЧ сЧ а оосчв
ОМО т mcA
ONOOOOO
° -в вллф
О О ЛаО О О а мам т о а во
I М.В а. сч л .с:со
8 "8
МО О
O O lA O lA O O
В а сч м-сг м.-г .
N м.а аъо
ОО 1 ъОФФ I
М.Ф 1
1 б
1 1
1
I мо!
N М 1
1
Ч3 1
1 а 1
Ч!
1
--? 1
- 3 1 1 °
1
l сЧа l ма !
1!
1 I
I оо
-3 I с ъ 1
1
1! 1
1
ВlA 1 Л1
1 о о
1
1 1
I
I аО 1 В 1
N I
1
I
I
1
1 1
1
1
ЧЪО 1
Ъ?С 1?3 1
v В
1 !
1
1 !
I ! з? 1
З
