Пьезоэлектрический керамическийматериал

О П И С А Н И Е пцй 0644ИЗОБРЕТЕНИЯ Соав Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01,03.79 (21) 2731014/29(51) М. Кл. 35/00 ис присоединением зая 3) Приорит Государственный комитет СССР(5 6.655 88.8) по делам нзобретенн и открытий. Григелене, Г. Д, Янсон и Э. Ж. Фрейденфельд,(71) Заявитель ижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт2 1000 кг/см. Обо С в течение е физико-химиче 00 - 5,01 07 - 0,00 111 - 1 0,00110 - 620 11 - 12ха 0,23 - 0,2зо 510 - 55 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при изготовлении преобразователей, действующих при высокой температуре.Известна пьезоэлектрическая керамика 5 на основе щелочно-щелочноземельных ниобатов, отличающаяся термостабильностью пьезоэлектрических свойств и высокой точкой Кюри 1.Керамика на основе твердых растворов 10 щелочно-щелочноземельных ниобатов характеризуется низкими значениями диэлектрической проницаемости (100 - 200) и тангенса угла диэлектрических потерь (0,001 - 0,002), высокой точкой Кюри д (580 - 620 С), сохранением пьезоактивности до температуры 500 - 550"С, но невысокими пьезосвойствами (пьезомодуль дз, = = (9 - 12)10 - " Кл/Н, коэффициент электромеханической связи Кр 0,1 - 0,2),20Техническим решением, наиболее близким к данному, является пьезоэлектрический керамический материал, содержащий; Иа,О (3 - 22 масс. %), ВаО (18 - 60) и МЬ,Оо (32 - 71). 25Материалы на основе твердых растворов этой области системы синтезируют 4 час. при 1000 - 1050 С, затем измельчают до прохождения через сито 10000 отв/см, после чего прессуют заготовки размером 14)( 30 Х 10 К 2 мм по давлением жженные при 1280 - 13 1 - 2 час имеют следующи ские характеристики:Плотность 10 - , кг/мВодопоглощение, %Диэлектрическаяпроницаемость, вТангенс угла диэлектрических потерь, 1 д бТочка Кюри, СПьезомодуль,дз 1 10-, Кл/НКоэффициент электроменической связи, КрМатериал сохраняет пьактивность до, С Указанные керамические материалы имеют сравнительно невысокие пьезоэлектрические свойства и большой разброс значений пьезомодуля в зависимости от температуры,Цель изобретения - повышение пьезоэлектрического эффекта при сохранении высокой точки Кюри.Указанная цель достигается тем, что известный пьезоэлектрический керамический материал, содержащий 1 ча 20, ВаО и ИЬОо, содержит дополнительно В 120, при96011905,110 Подписное Изд.208 Тираж 694 Заказ 1025/7 НПО Поиск Типография, пр. Сапунова, 2 следующем компонентов,вес. %:ЫагО 6 вВаО 24 - 2663 - 67 5В 1 гОз 1 - 6В качестве исходных сырьевых материалов используют безводные карбонаты натрия и бария и оксиды ниобия и висмута.Шихту размалывают в мельнице с агатовой или корундовой футеровкой и с такими же шарами в среде абсолютного спирта,После высушивания при 200 - 250"С материал подвергают первому обжигу в порошкообразном состоянии при 950 - 1000 С в 15течение 4 час, затем измельчают до прохождения через сито 10000 отв,/см, послечего прессуют заготовки размером14 Х 10 К 2 мм под давлением 1000 кг/см.Вторичный обжиг производят при 1170 - 201210 С в течение 1 - 2 час,Электроды наносят напылением алюминия в вакууме. Поляризацию образцов проводят в силиконовом масле при 150 С и напряженности поля 15 - 40 кв/см в течение 258 час с охлаждением под полем в течение2 час, Измерения производят через сутки.П р и м ер 1, 11 ьезоэлектрический керамический материал следующего состава,вес %: 30МагО 6,55ВаО 25,49В 1 гОз 1,001 ЬгОз 66,96получен по указанной технологии и имеет 35следующие свойства:Температура синтеза, С 1000Температура спекания, С 1210Плотность, кг/мз 4,8 10 зВодопоглощение, % 0,004Диэлектрическая проницаемость, в 150Тангенс угла диэлектрических потерь, 1 дб 0,001Точка Кюри, С 620 45Пьезомодуль, 41 10" Кл/Н 22Коэффициент электромеханической связи, Кр 0,2Материал сохраняет пьезоактивность до, С 550 50П р и м е р 2. Пьезоэлектрический керамическйй материал следующего состава,масс, %:1 ЧагОВаО 55В 1 гОЗИЬгОзполучен по вышеуказаннойииМеет следующие свойства:ТеМпература синтеза, С 00Температура спекания,СПлотность, кг/м 4Водопоглощение, 0,002 Диэлектрическая проницаемость, в 180Тангенс угла диэлектрических потерь, 1 д бТочка Кюри, "С11 ьезомодуль, дз 110", Кл/НКоэффициент электромеханической связи, Кр 0,27Материал сохраняет пьезоактивность до, "С 530Пр имер 3, 11 ьезоэлектрический керамический материал следующего состава, масс. %:11 агО 6,46 ВаО 25,81 В 1 гОз 3,87 1 МЬгОз 63,86 получен по вышеуказанной технологии и имеет следующие свойства:Температура синтеза, "СТемпература спекания, "СПлотность, кг/мзВодопоглощение, %Диэлектрическая проницаемость, в 190Тангенс угла диэлектрических потерь, 1 д бТочка Кюри, "С11 ьезомодуль, дз 1 10", Кл/НКоэффициент электромеханической связи, Кр 0,27Материал сохраняет пьезоактивность до, С 520Рассматриваемая область твердых раствоРов в системе КагО - ВаО - В 1 гОз -- 1 ЧЬгОз - позволяет получить плотную керамику с низким водопоглощением, малыми значениями диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь, высокой точкой Кюри, при оолее высоких пьезосвойствах. Формула изобретения Пьезоэлектрический керамический материал, содержащий ХагО, ВаО и ХЬгОз,отличающийся тем, что, с целью повышения пьезоэлектрического эффекта присохранении высокой точки Кюри, он дополнительно содержит В 1 гОз при следующемсоотношении компонентов, вес, %:МагО 6 - 7ВаО 24 - 26ХЬгОз 63 - 67В 1 гОз 1 - б,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР497266, кл. С 04 В 35/00, 1975.2, Авторское свидетельство СССР560409, кл, С 04 В 35/00, 1976.