Пьезоэлектрический керамический материал

 

ИСАНИИ

Союз Советсиии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву " (22)Заяурено 02.07.80 (21) 2949956/29-33 с присоелинениент заявки ¹(23) Приоритет(51}М. Кл.

С 04 В 35/00

1ааударетнеиный каиитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 070582. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07 05 82 (53) УД3(666.655 (088. 8) В. Г. Осипян, Д. А, Шитца, Т. К. Куту ова, - . /

Э. Ж. Фрейденфельд, В. И. Ривкин и 3 П Новикова

/

Рижский ордена Трудового Красного Знаменй-тюлит<хничес ий институт (?2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ПЬЕЗОЗЛЕКТРИЧЕСКИД КЕРАМИЧЕСКИЙ

МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к пьезоэлектрической керамике и может быть использовано для изготовления элект. ромеханических преобразователей с широким рабочим интервалом температур.

Известны высокотемпературные пьезоэлектрические материалы на основе Vbrio (11.

Однако эта керамика характеризуется низкой точкой Кюри, вслед"твие то чего пьезоактивность керамики сохраняется только до 350-450 С.

Наиболее близким к предлагаемому является пьезоэлектрический керамический материал, содержащий 75,5315

76,43 мас.б В1з.О, 8,63 8.733 Ti02;

14,36-14,541 ХЬ О и 0,30-1 48 мас. 5

WO, (Zj.

Недостатками этого материала яви ляются низкие пьезосвойства, ограничивающие область применения, а также сравнительно высокая температура спе <ания.

Цель изобретения - повышение пьезоэлектрического модуля керамичес- кого материала.

Указанная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал, включающий Вi О, TiO>, ИО,содержит укаэанные компоненты в следующих соотношениях, мас.4:

Bi@0 73,89-75,38

Т О 11,40-13,79

1 0 10,83-14, 71

Выбранные интервалы ингредиентов обусловлены ограниченной раствори.мостью титана висмута Bi TyO< в титанате вольфрамате висмута В i> Ti

Увеличение интервала ингредиентов приводит к многофазности> что отрица. тельно сказывается на свойствах.

При изготовлении пьезокерамики используется сырье в виде оксидов марки чда. Смешивание и измельчение компонентов проводят в яшмовом барабане в среде изопропилового спирта

9-"5913

7 86

121

0,016

3,2.10

1 l 6-121

0,011-0,016 формула изобретения кеРамика имеет следу- 46 Пьезоэлектрический керамический материал, включающи" B 03, Ti+

7 80 W0>, отличающийся тем, I

116 что, с целью повышения пьезоэлектри0 01" ческого модуля,.он содержит указану Ф

4s ные компоненты в следующих соотноые10 ниях, мас.Ф:

1,0. 10 Bi203 73, S9-75, 38 т0, 11,40-13,79

960 С. VOq 10,83-14,71

2. Состав керамики, . Источники информации,,78; TiO, 12,82; принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 53-61097, ерамика имеет следу- кл. 62 С 23, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

7,82 по заявке Н 2799106, 118 кл. С 04 В 35/00, 1979 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 2873/4 Тираж 640 Подписное

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

3 в течение 12 ч. Шликер высуыивают о при 120 С. Из приготовленно" шихты под удельным давлением 800 кг/см прессуют брикеты для синтr-..çà, который осуществляют при 820 С и выдержке 2 ч. Синтезированные брикеты дробят и измельчают в яшмовом барабане в водной среде в течение 24 ч. Из высушенной шихты под удельным давлением 1000 кг/см прессуют диски размером 10 х 1,5 мм.

В качестве связки используют

3i-ный водный раствор поливинилового спирта. Образцы спекают при 960-980 С

0 (что на 100-120 нике, чем у известного), Выдержка 2 ч. Электроды наносят методом вжигания серебра при 800 С.

Поляризацию образцов проводят при о

220 С и напряженности 4,5 кВ/мм в полисилоксановой жидкости. Полученная пьезокерамика имеет следующие свойства:

Плотность Р, г/см 7,80-7,86

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрические потери .4g d

Температура Кюри, Т,ОС 770-800

Пьезомодуль, d 10 " к/н 106.15

Удельное электрическбе сопротивление при 600 9, ом/м (1,0-3,2). 10

Пример 1. Состав керамики, мас, 4: В1 0 75,38; TiO 13,79;

WOg 10)83 °

Материал готовится по указанной технологии.

Полученная ющие свойства: г/см

1р./

Д .10 к/н р, Ом/м

Температура спекания

Пример мас ° "o: В120q 74

Ю, 12,40, Полученная к ющие свойства: р, г/см

6g-Д" 01011

Дзз 10 к/" 14 7, Ом/м 2,3 10

Температура о спекания 980 С.

Пример 3. Состав керамики, мас.4: В1 03 73,89; TiO< 11,40;

W03 14,71.

Полученная керамика имеет следующие свойства: о р, г/см

Е

d" о

Тк С /2 с13 10 к/н

Я, Ом/м

Температура спека ния 980 С.

Полученная керамика на основе

B33T>(Tx<

Температура спекания по сравнению с известным снижается на 100-120 С.

Титанат-вольфрамат висмута имеет высокое удельное электрическое сопротив3е ление (1,0-3,2) -106 Ом/м. Таким об.разом, полученный материал может быть использован в электронной технике в качестве вибропреобразователей и высокочастотных фильтров, работающих зз в интервале температур 20-650 С.