Пьезоэлектрический керамический материал

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублнк ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 742415(71) Заявитель Воронежский политехнический институт(54) ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МА ТЕРИАЛИзобретение относится к пъеэотехникеи может быть использовано при изготовлении пьезоэлементов для электромеханическнх преобразователей различного назначенияя.Известны пъезоэлектричесасие и керамические материалы на основе РЬЯН ОЬхарактеризующиеся высокой точкой Кюри(Т,р 565 - 570 С), хорошими пъезосвойствами (ду= 9 10 к/н,д = 70.10 "2 к/н), однако имеющийчрезвычайно малую механическую добротность (9,.=5 - 11) и высокие циэлектрические потери (Сд =С,ОЗ - 0,06), чтоограничивает возможности примененич керамики 111Техническим решением, наиболее близким к предлагаемому является материал,содержадий 90-80% РЬ Щ 0 и 10-20%Ва НЬ 02Этот состав имеет следующие электрофизические характеристики:Точка Кюри Тк С 430-495-12Пъеэомодуль д, 10 к/н 9-15 2Диэлектрические потери тд 0,025-0,040Механическая добротность Я 8-20Недостатком известного материала является низкая механическая добротность, высокие диэлектрические потери и заметное понижение Т по сравнению с Т чисг того материала РЬ 1 ЧЬО что ограничивает его применение в пъезоэлектрических преобразователях, рботающих в режиме излучения.11 ель изобретения снизить диэлектрическяе потери, увеличить механическую добротность (Яц) и повысить точку Кюри.Указанная цель достигается тем, что пъезоэлектрический керамический материал на основе твердых растворов РЪНЬ 06- -ЬО Р(120 дополнительно содержит Щ)Т 1 0, и ЙР 2 "%20 пРи следУ- ющем соотношении компонентов, молЛ:674,8-88, 2Во)11 з О 8,8-13,5РЬ Т О 0,1-1 О,ОЙО ЙЪ,2 От 0,1-2,03 "142418 фП р и м е р. Для получения материала Электроды наносят вжиганием серебсостава 0,748 РЬМЪОь + 0,132 риной пасты при 800 С в течение 30 мин.о ЬлйЪО +0.1 РЬгТО + 0,02 Поляризацию изделий осуществляют в йбйД готовят смесь следующего воздушной атмосфере в следующем режнсостава; моп,%:ме: изделие с нанесенными электродами5 оРф 0 43,71 нагревают на 20 С выше точки Кюри, заЙЪа 05 48,93 тем прикладывают постоянное электриВаСО 5,38 ческое поле напряженностью 340-350 В/смТ 1 Ог 3,29 и охлаждают до Т в течение 2 ч, нейа СО 0,4210 выключая поля. Далее при температуреПосле помола и смешивания в указан- Т напряженность поля повышается до ных пропорциях исходных веществ из полу 500 В/см и изделие при наличии прилоченной шихты готовятф брикеты. Брикетыженного поля охлаждается в режиме выкопоцвергают обжигу цри температуре 600 С люченной.печи до комнатной температуры. в течение 2 ч. Затем брикеты тщательно 5 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 спеха- .зи 1(р,пьезоэлектрический модуль ду,О . к.ют при температуре 1200 С в течение пъезоэлектрический коэффициент напряже ч. Скорость подъема температуры не 20 нпя 01 упругую податливость 5 .Е более 200 С в 1 ч, Охлажцение в режи-, исследованных составов приведены в та 5- оме выключенной печи. лице. 221 500 0,07 -3,2 -11,2 35026,5 0,015 0,1 1.,9 9,9 0,1 1 88,2 2, 81,0 9,0 8,8 585 0,08 -4,3 -16,0 180 41,2 545 О, 1 7. -8,0 -29, 3 180 31,0 0,013 0,020 10 2,0 150 3 79,2,4 768 135 . 99 01 229 500 0,08 -3,8 -13,8 100 29,0 0,017 5 74,8 13,2 10 2,0 244 505 0,12 -5,0 -19,8 100 30,0 0,014 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из таблицы, болыцинство носпедованиых составов имеют низкие значения диэлектрических потерь в спабых полях: Яд = 0,013-0,020 и повышенные значения механической добротности Я=100-380 при высоких пъезоэпектри ческих характеристиках д =-(3,2-8)-М 51 ф х 10 к/н и высоких значениях точек Кюри Т = 500-555 С., Такое сочетание фКсвойств выгодно отличает предлагаемые составы от известных материалов и явля ется благоприятным для примененчя полученных материалов в преобразователях, работающих в режиме излучения. Формула изобретенияПъезоэлектрический керамический ме териал на основе твердых растворовЦНИИПИ Заказ 3396/25 РЬМ"О 2 О, - ЬОНЬгО( о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью снижениядиэлектрических потерь, увеличения механической добротности и повышения точкиКюри, он дополнительно содержитЪТ 1 ОЬ и да.1 гОЬ, при следукщем соотношении ингредиентов, мол,%:Р"ОИЬгО 74 8-88,2ВО МЪО, 8,8-13,5." ь0,1-10,0МОМЪгО 0,1-2,0Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США И 2805165,кл. 252-62.9, 1957.2. Яффе Б. и цр. Пьезоэлектрическаякерамика. Мир, 1974, с. 202-204,Тираж 671 Подписное