Пьезоэлектрический керамический материал

ЪЩДфОПИСАН :ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я;фт 1 ыОч эя Своз Советекик Сфцмалиетичесиик Рес ублик(51) М, Кл. С 04 В 35/00 Государственный комитет СССР ао делам изобретений и открытийОпубликовано 15.03.79. Буоллетень ЭЙ 10 Дата опубликования описания 1503790,98-1,00 0,32-0,68 Остальное. Изобретение относится к области пьезотехники и может быть использовано при изготовлении керамических электромеханических преобразователей.Известны пьезоэлектрические керамические материалы на основе цирконата-титаната свинца с добавками, которые имеют высокие значения диэлектрической проницаемости и коэффициенты электромеханической связи (1). Однако эти материалы требуют спекания при относительно высоких температурах. Наиболее близким техническим решением к данному является пьезоэлектрический материал на основе цирконата-титаната свинца с добавками оксидов висмута вольфрама и двухва лентного элемента (21 при следующем соотношении компонентов (в мол.%): твердые растворы цирконата-титаната свинца - основа, трехокись висмута в количестве 0,25-5,0 мол.% и окись И одного из двухвалентных элементов (Бг, Са, Еп, Ва) в количестве 1,0- 10 мол.Ъ.Недостатком указанного материала являются сравнительно высокие ди- ЗО электрические потери (1 дб - 0,019 0,03) .Цель изобретения - снижение диэлектрических потерь. Пбставленная цель достигается тем, что известный пьезоэлектрический керамический материал на основе цирконата-титаната свинца или цирконата-титаната свинца с замещением свинца стронцием и/или барием в количестве 0,5-15 ат,% и с добавками оксидов висмута и вольфрама дополнительно содержит оксид четырехвалентного элемента из группы: титан, цирконий, олово, германий, церий при следующем соотношении компонентов, мол.Ъ: Оксид висмутаОксид вольфрамаОксид четырехваФ лентного элемента 0,50-1,00 Цирконат-титанатсвинца или цирконаттитанат свинца с замещением свинца стронцием и/или барием вколичестве 0,515 ат %145 4заготовки помещают на подложку издвуокиси циркония (или окиси алюминия), накрывают такой же подложкой помещают в печь и спекают при1120-1150"С в течение 2-.3 ч. Скорость подъема температуры не болеео200-250 С/час, охлаждение проводятвместес печью.После шлифовки на образцы наносят электроды путем вжигания серебряной пасты при 700-750 С в течениео15-30 мин, Поляризация изделий осуществляется в полисилоксановой жидкости ПЭСпри 140-160 С в течение1 ч в постоянном электрическом полес напряженностью 3-4 кв/мм,Свойства полученного материала,измеренные на дисках, диаметромВ10 мм и толщиной1 мм, приведеныв таблицеСостав, мол.% зз (8 о тОф и/и Кр 97,68, РЬ (Ег 0,53 Тз." 0,47) Оэ+ 1,00 ВЯ)э+,016 16 б цирконат-титанатсвинца или цирконат-титанат свинцас замещением свинца стронцием и/илибарием в количестве 0,5-15 ат. Остальное .2. Пьезокерамический материалпо п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что цирконат-титанат свинца содержит 53+1 мол.Ъ цирконата свинца.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Каффе, Берлинкур) Труды Институт). та инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (русский перевод)1965,Р 10, с,1558.; ейи)мь 45 НИИПИ Заказ У 72/23 Тираж 70 дписно Филиал ППП Патент, г.ужгород, у Проектная, 4 652Пьезокерамический материал может содержать 531 мол.% цйрконата свинца в цирконате-титанате свинца.В результате получается материал с высокими электрофизйческими параметрами ( Е -1200-2000. Кр.-0,56 0,62) и пониженными диэлектрическими 5 потерями.(Дд,014-0,017 благодаря чему увеличивается эффективность работы пьезоэлементов.Шихту готовят в шаровой или вибромельнице, Из полученной шихты изго тавливают брикеты, которые подвергают обжигу при 820-850 С в течение 2-3 ч. Затем брикеты тщательно измельчают в порошок с размером частиц менее 3 мкм, добавляют в качестве связки водный раствор поливинилового спирта и прессуют заготовки, например, в виде дисков. Спрессованные Формула изобретения1. Пьезоэлектрический керамический материал на основе цирконататитаната свинца или цирконата-тита- ната свинца с замещением свинца стронцием и/или барием в количестве 0,5-15 ат.% и с добавками оксидов висмута и вольфрама, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения диэлектрических потерь он дополнительно содержит оксид четырехвалентного элемента из группы: титан, цирконий, олово, германий, церий при следующем соотношении компонентов, мол.Ъ:Оксид висмута 0,98-1, ОООксид вольфрама 0,32-0,68Оксид четырехвалентного элемента 0,50-1,00 2, Авторское свидетельство СССР9310354) кл, Н 03 Н 7/18, 1970.