Пьезоэлектрический керамический материал

 

Союз Советских

Социалистических

Республнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

742415 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 20.11.78 (2l )2686383/29 33 (51) М. Кл.

С 04 В 35/00 с присоединением заявки,%

Государстнвнный комитет (23)Приоритетпо делам нэооретений н открмтнй

Опубликовано25.06.80. Бктллетень М 23

Дата опубликования описания 30.06.80 (53) УДК 666.655 (088.8) (.. А. Гриднев, Н. В. Бармина, Н. 1. Павлова, Н. H. Парфенова и Е. П. Омирнова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Воронежский политехнический институт (54) ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ KEPAMH×ÅCKÈÉ

МА ТЕРИАЛ

Изобретение относится к пъеэотехнике и может быть использовано при изготовлении пьезоэлементов для электромеханическнх преобразователей различного назначенияя.

Известны пъезоэпектричесасие и керамические материалы на основе РЬЯН ОЬ характеризующиеся высокой точкой Кюри (Т,р 565 - 570 С), хорошими пъезосвойствами (dy = 9 10 к/н, d = 70-10 " к/н), однако имеющий черезвычайно малую механическую добротность (Q ==5 — 11) и высокие диэлектрические потери (t, Ä =G,ÎÇ вЂ” 0,06), что ограничивает возможности прнмененич керамнк и fl)

Техническим решением, наиболее близким к предлагаемому является материап, содержедий 90-80% РЬ МЬ 0 и 10-20%

В НЬ.Оь Е2) .

Этот состав имеет следующие электрофизические характеристики:

Точка Кюри Тк, С 430-495

-»2

Пъеэомодуль d, 10 к/н 9-15

Диэлектрические потери fg d 0,025-0,040

Механическая добротность Я„„ 8-20

Недостатком известного материала является низкая механическая добротность, высокие диэлектрические потери и заме т ное понижение Т по сравнению с Т чисг того материала РЬ1Ч Ь О,, что ограничивает его применение в пьезоэлектрических преобразователях, работающих в режиме излучения.

11enb изобретения снизить диэлектрические потери, увеличить механическую добротность (Ян,) и повысить точку Кюри.

Указанная цель достигается тем, что пъезоэпектрический керамический материал на основе твердых растворов РЪ) Ь20-хзО Р(Ь20< дополнительно содержит

Щ) Т» ОЬ и ЙР,2 "Ф ОЬ пРи спедУющем соотношении компонентов, мол.%:

74,8-88, 2

ЬснйЬ ОЬ 8,8-13,5

РЬ,Т» О 0,1-10,0

NO NÚ2 Q(, 01-20

221 500 0,07 -3,2 -11,2 350 26ф 5 О,015

01 1,9

9,9 0,1

1 88,2

2 .81,0

9,0

8,8

555 0,08 -4,3 -16,0 150 41,2

545 О, 1 7- -8,0 -29, 3 180 31, О

0,013

0,020

10 2 О 150

3 79,2,4 765 135 . 99 01

229 500 008 -38 -138 100 290 0017

5 74,8 13,2 10 2,0 244 505 0,12 -5,0 -19,8 100 30,0 0,014

Как видно из таблицы, болыцинство но-40 >0< — 5ON+O+ о т л и ч а— следованиых составов имеют низкие зна- ю шийся тем, что, с цепью снижения чения диэлектрических потерь в спабых диэлектрических потерь, увеличения мехаполях: ЬЯ д = 0,013-0,020 и повышен- нической добротности и повышения точки ные значения механической добротности Кюри, он дополнительно содержит

Я„100-350 при высоких пъезоэлектри- 45 РЪ Т О, и МО ИЬ О, при следуюческих характеристиках д. =-(3,2-8) .

-М 1 щем соотношении ингредиентов мол.%:

° °

К10 к/н и высоких значениях точех Р О ИЬ 0 74 8-88, 2

Кюри Т, = 500-555 С.. Такое сочетание Bosh 8, 8-1 3,5 свойств выгодно отличает предлагаемые РЪ Т, Оь 0,1-10,0 составы от известных материалов и явля- 50 Ъ О 0,1-2,0 ется благоприятным для примененчя полу- Источники информации, ченных магериалов в преобразователях, принятые во внимание при экспертизе работающих в режиме излучения. 1. Патент США № 2805165

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я кл, 252-62.9, 1957.

Пъезоэлектрический керамический ме- 55 2. Яффе Б. и цр. Пьезоэлектрическая териал на основе твердых растворов керамика. Мир, 1974, с. 202-204.

ЦНИИПИ 3а з 3396/25 Т Р 67 П

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 7424i8 4

Пример. Для получения материала Электролы наносят вжиганием серебсостава 0,748 Р ЬМЪ Ов + 0,132 риной пасты при 800 С в течение 30мии. о

BaN® O +0,1 РЬ;)Т лОЬ + О 02 Поляризацию изделий осуществляют в

К<х, М Д готовят смесь следующего воздушной атмосфере в следующем режнсостава; мол,%: ме: изцелие с нанесенными электродами

5 о

РфО 43,71 нагревают на 20 С выше точки Кюри, за,.0, 48,93 тем прикладывают постоянное электриВа СО 5,38 ческое поле напряженностью 340-350 В/см

Т О 3,29 и охлаждают до Т в течение 2 ч, не йа CQ> 0,42 ° 10 выключая поля. Палее при температуре

После помола и смешивания в указан- Т напряженность поля повышается до ных пропорциях исходных веществ из полу- 500 B/ñì и изделие при наличии прилоченной шихты готовят брикеты. Брикеты женного поля охлаждается в режиме выко поцвергают обжигу при температуре 600 С люченной.печи до комнатной температуры. в течение 2 ч. Затем брикеты тЩательно j5 Данные о диэлектрических и пъезоизмельчают в порошок и прессуют изде- электрических характеристиках, включаю лия заданной формы н величины. Спрессо- щие коэффициент электромеханической свяванные изделия помещают в печь и спека- зи (р,пъезоэлрктрический модуль d, о t ют при температуре 1200 С в течение пъезоэлектрический коэффициент напряже2 ч. Скорость подъема температуры не 2О нпя Й,, упругую податливость Ь .

Е более 200 С в 1 ч. Охлажцение в режи-, исследованных составов приведены в тЖо ме выключенной печи. лице.