Пьезоэлектрический керамический материал

 

Союз Советски к

Соц№алистическик

Республик

ОП ИКАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1i i i739030 (6) ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 10.05.78 (2I ) 2613736/29 33 (5()М. Кл.

С 04 В 35/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный комитет (2;3) Приоритет па делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.06.80. Ьктллетень № 21 (53) УД К 666, .655 (088.8) Дата опубликования описания 05.06.80

М. Я. Дамбекалне, Г, Д. Янсон, А. Э. Брант, Б. А. Вевере и И. Т. Перро (72) А вторы изобретения (71 ) Заявитель Латвийский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. П. Стучки (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к пьезокера= мическим материалам и может быть использовано в качестве пьезоэлементов электромеханических преобразователей различного назначения, например, резонаторов, фильтров, излучателей звука, звукоприемников и т.д, Известны материалы на основе титаната и пирконата свинца с различными добавками (lg . Эти материалы имеют хорошие пьезохарактеристики; однако, они менее технологичны так как имеют высокую температуру обжига. Введение специальных добавок для понижения температуры обжига снижает диэлектрические и пьезоэлектрические свойства.

Известен материал, являющийся наиболее близким техническим решением к данному $2$, включаюший„масс,% . РвО

66,9-67,2) ZY 02 19,6-20,0;Ti0211,31 1,5; Ь1 О 1,42-1,43", S г 0 0,32-0,36.

В основной материал вводится модифицируюшая добавка стекла в количестве

1,5-2% по массе. Стекло содержит в

2 масс,%: РвО 73,03;2r 0 9,68;Т О 9,43н 02 7,86. указанный пьезокерамический материал имеет низкие значения электромеханического коэффициента Кр, пьезомодуля ск и диэлектрической проницаеЪ1 мости Я .

Целью изобретения является улучшение пьезоэлектрических параметров.

Эта цель достигается тем, что пьезоке1О рамический материал, включаюший

{ Рв 0,980-0,995 В i 0,005-0,02) (>r 0,54-0,56 т1 0,44-0,46) (S1 0,00250,01 Т 0,0025-0,01) О дополнительно содержит трехокись вольфрама (WQ ) при следуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Стекло О, 1-1,95

3 0,1-2,95 (Рв 0,980-0,995 В i 0,005-0,02) (Z1 0,54-0,56 T 0,44-0,46) (51 0,00250,01 1 0,0025-0,01) Π— остальное, при этом стекло имеет следуюший состав, вес.%

3 1,0-45,6

1,2 — 1,8

»,7-13,0

4,6-6,8

0,4-0,5

Остальное

30 4пературы 200 С/час. 1 1с".ëå шлифовки на изделие наносят элек гроды путем вжиг ания серебряной пасты при 750 С в течение 20 мин, Поляризацию образцов проводят В силиконОвОм масле при температуре 130 С и напряженности поля 50 кв/см в течение 1 часа с охлаждением под полем 2 часа, Измерения проводят через одгпг сутки.

Я таблице приведены сравнительные параметры составов: пример K 1 — без добавок стекла и оксида вольфрама; пример2 — без добавок стекла, содержащий

1.95% оксида вольфрама и пример 11 3, содержапц:и 1,95% оксида вольфрама и

1,45% стекла.

РвО

А 120з

PeF

К2О

МпО

2 же шарами в среде этилового спирта до 1а размера частиц О 5 мкм. После высу—

О шивания при 200-250 С материал подвергают первому обжигу в порошкообразном состоянии при температуре 800о

850 С в течение 2 час а затем измерь- д

0 чают до размера частиц 0,5 мкм, после чего вводят добавку стекла и трехокиси вольфрама, прессуют образцы при удельном давлении 900 кГ/см,например„в т форме дисков диаметром 15 мм, Вторич- 20 ный обжиг проводят при 1060-1180 С в течение 1-3 час. Скорость подъема темS Î,,8

"г 34,6 рьГ

АР20З 1,6

1,О 5,8

Мло2 0,5 и мер ы

Характеристики

Температура синтеза, ОС с,ОО 800

Температура спекания, С 1О80

7,94

Плотность, Г/см

7,89

Диэлектрическая проницаемость

1180 1390

1180

Ди электри ческ ие потери, 0„,003 0,.0029 0,0029

Температура

Кюри, С

340

Пьезомодуль с"-,, > к/н 10

--1 60 —." 72

Коэффициент электромеханической связи, Кр 1 9 09 O„66 срормуланзобретения

1, Пьезоэлектрический керамический материал, включаюший (Рв 0,980-0,995

В! 0,005-0,02) (Zã 0.,54-0,56 т1

0.,44-0;46) (Sг 0,0025-0,01 г1

0,,002о-0,01 ) О и стекло„о т л и— ч а ю шийся тем, что., c целью улучгпечия пьезоэлектрических параметров, он дополяггельно содержит ЧО, 3 при следующем соотношении компочентов,, в со%

Смесь соответствующих окислов размалывают в агатовой мельнице с такими

Предлагаемый пьезокерамический материал обладает низкой температурой обжига 1060-1180 С, высокой плотноО стью 7,86-7,96 г/см, высокими пьезоэлектрическими характецистиками: пьезомодуль U = — (156-175). 10 и ко42 з эффициент электромеханической связи

Кр 0,58 — 0,68 и хорошими диэлектрическими свойствами, диэлектрическая проницаемость 1180-1200, тангенс угла диэлектрических потерь 0,0028-0,003

Стекло имеет следующий состав, масс.%;

739030

M.2O

К20

ИпО

Si0>

1,2-1,8

4;6-6,8

0,4-0,5 . Осталь ное

Стекло 0,1-1,95

wo О, 1-2,95 (Рв 0,980-0,995 В1 0,005-0,020) (Ъ 0,54-0,56 i 0,44-0,46) (Sr

0,025-0,01 Ti 0,025-0,01) О> -остальное.

2. Пьезоэлектрический керамический материал по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что стекло содержит следующие компоненты, вес.%: 10

31,0-45,6

2.. 1 1,7-13,0

Источники ин ормадии принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США 14 3.472778, кл. 252-629, 1970.

2, Авторское свидетельство СССР

Х 295144, кл. С 04 В 35/ОО, 1969, Составитель H. Фельдман

Редактор И. Квачадзе Техред Л. Теслюк Корректор И Муска

Заказ 2771/23 Тираж 671 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д» 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4