Пьезоэлектрический керамический материал

 

13се к т, «»

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советекик

Социаиистичеекик

Республик (») 601260 (61) Дополнительное и авт. свид-ву (е2) Заявлено181176 (21) 2421001/29-33 с присоединением заявки И (о1) М. КлР щ ФМ в

hPЯ 4 / yg (53) УДЫ 666.6 5

Гщдаретвевныб евыетет

6еввта Мвиввтрвв 666Р ее двааа еаебрвтвеее е етерытей (43) Опубликовано 050478. Бюллетень М 13 (088.8) (45) Дата опубликования описания 090378 (72) Авторы изобретения

Е.Г.Фесенко, О.Н.Разумовская, А.Я.Данцигер и Л.A.Ðåçíè÷åíêî

Pl) Зяявитель

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИА

) .ЬО . яь ()

7(.() г

Na г9

РЬО

»Ог

0,94-1,72

7,50-13,75

18,13-21,25

6,56-12,03

26,25-42,50

18,13-21,25

Изобретение относится к пьезотехнике и может быть использовано для создания электромеханических преобразователей основанных на явлении пьезоэлекF

5 тричества, в частности, для создания преобразователей, работающих в низкочастотном диапазоне.

Известны пьезокерамические материалы, содержащие окислы L O †. NLP>Ti0 - Na О - Ме О, где тте — один из г г г ai .г+ г+ элементов группыз Саг+„Ъ ), Si,Ng fl-3) а .также (ф - 3LPg - Т10г - МагО—

МегОЗ, где Ne —. a> t 4j.

Общими недостатками указанных материалов, препятствующими их промышленному использованию в качестве низкочастотных злектромеханических преобразователей, являются недостаточно высокая (46-928) диэлектрическая проницаемость .E,аа/ и нетехнологичность, связанс ная с высокими температурами сйекания (T 1550-1380 С) . наиболее близким техническим решением к данному изобретению является материал системы ЫгО-Nb%05-TiO NGRQ-QG

Г51 Тся 1150 1380 C 6 " ф,212-928.

Однако в качестве низкочастотных: электромеханических преобразователей этот материал не используется из-за недостаточно высокой диэлектрической проницаемости. Кроме того, вследствие возможности нарушения стехиометрии укаэанного материала из-за текучести исходных компонентов при высоких температурах его получения температуру спекания необходимо снизить.

Целью изобретения является повышение диэлектрической проницаемости и снижение температуры спекания материала.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что материал, содержащий ((,гО, МбгОВ, Ti С, МагО, дополнительно содержит РЬо и ЬгОг при следующем соотношении компонентов мол Ъ:

Синтез составов осуществляют по обычной технологии с применением двуь ,кратного обжига. (Т1 — — 800 C, T> = 850 С; продолжительность tJ=5 час, t = 5 час).

601260 в течение 45 мин в поле напряженности

2,5-3,5 кв/мин с последующим охлаждением под полем до 90 С.

Данные о технологических и пьезоэлектрических характеристиках лучших составов приведены в таблице. пьезоэлектрические параметры исследуемых составов ские

1 472 13 > 75 18, 13 12, 03 36, 24. 18, 13 1000 2000 О, 550 85, 6 125 4 00

1,56 12,50 18,75 10,94 37,50 18,75 900 2210 0,554.100,4

1, 25 1 0, 00, 20, 00 8, 75 40,00 20,00 1 100 2260 0,552 166,4 128 3 04

1,09 8,75 20,63 7,66 41,2420,63 1100 2300 0,569 170,0 141 3

0154 7,50 21,25 6,56 42,5021,25 1025 22000,548 120,0 145 3.70 . 248

Составы имеют низкие температуры спеканйя8 Г „= 900-1100 5С, высокие значения диэлектрической проницаемости, =2000-2300, достаточно высокие коэффициенты электромеханической связи Kp = 0,550-0,569, пьезомодули

Й ъ4 = (85, 6-170) ° 10 к/н и температуры Кюри Т = 198-248 C при значениях механической добротности и скорости звука, равных, соответственно, Я.=125145 и 0, =(3,04-4,50) 10Ь м/сек.

Таким образом,5 >> заявляемого. материала на 230-250% выше, чем в известном материале, Это техническое преимущество в сочетании с высокими значениями остальных электрофизических параметров (l(,,,T„) и низкими температурами спекания позволит эффективно использовать предлагаемый пьезоматериал для создания низкочастотных электромеханических преобразователей, работающих в широкой области температур.

L(, 0

ХЬ,О6

YiOz

Ма О

РЬО

ЙтО

0,94-1,72

7,5-13,65

18,13-21,25

6,56-12,03

36,25-42,50

18,13-21,25 информации, принятые во экспертизе:

Японии М 13786,.

1970.

Японии М 3143", 1971.

Японии Ю 38239, 1971.

Японии 9 31431, 1971.

Японии М 31433, 1971.

45 Источники внимание при

1. Патент кл. 62 С 23, 2. Патент

@ кл. 62 С 23, 3. Патент. кл. 62 С 23, 4, Патент кл, 62 С 23, 5. Патент кл. 62 С 23, Формула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, включающий И О, ИЦ08, Ti, 0

Составитель Н.Фельдман

Техред Ь.Чужик Корректор С.Гарасиняк

Редактор Н.Вирко

Заказ 1634/3 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород,. Ул. Проектная, 4

Спекание проводят методом горячего прессования по следующему режиму: температура 900-1100 С, давление

200 кг/смв, время выдержки 40 мин.

Поляризацию образцов проводят в силн коновом масле при температуре 140©С

Технологические и и Ка О, о T л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения диэлектрической проницаемости и снижения температуры спекания, он дополнительно содержит Рво и ЕтО при следующем соотношении компонентов с мол.Ъг