Пьезоэлектрический керамическийматериал

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11,8 Ю 645 Союз Соаетских Социалистических Республик)М КзС 04 В 35 2) Заявлено рисоединснием заявки Л Государстаенный камит(45) Дата опубликования описания 07.03.81лам изобретени открытий В, С. Филипьев, ляченкоЗнамени 2) Авторы изобретени Г. ф енко, А. Я. Данци Е. С. Цихоцкий, Т. Ростовский орден государср, О, Н. Разумовск , Рогач и С, В, Гав Трудового Красног енный университет 1) Заявитель ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ 54) П к изобретен ставляющий систему, вк (47,5 - 57,5 о/ добавки пред ентнуюИзобретение относится к области пьезоэлектрических керамических материалов и может быть использовано в радиоэлектронике для создания пьезопреобразователей различного назначения, в частности для из готовления пьезоэлектрических элементов высокостабильных электромеханических фильтров, широкополосных пьезоэлектрических фильтров, в высокостабильных датчиках вибраций и ультразвуковых линиях за- о держки, в устройствах на поверхностных акустических волнах.Известны 3-х и 4-х компонентные системы твердых растворов, включающие РЬТ 1 Оз, РЬХгОз и один или два других ком понента 1 и 2.Однако составы указанных систем обладают либо недостаточно высоким коэффициентом электромеханической связи, либо недостаточно высокой стабильностью резонансной частоты, либо высокой стабильностью в слишком узком температурном интервале, в то время как для некоторых применений, например, для широкополосных фильтров необходимы материалы, сочетающие высокие коэффициенты электромеханической связи с высокой стабильностью резонансной частоты в широком температурном интервале,Техническим решением наиболее близким 3 О ию является материал,собой четырехкомпонлючающую, мол.о), РЬЛгОз (80,05 - 37,12%) иРЬ 1 ЧЬ 2 Мп т О, (7,74 - 9,55)з зРЬЪ т Мд 1 Оз (4,1 - 5,83%) 2,2 2 ЗвСостав этой системы, лучший с точки зрения использования его в фильтровых устройствах, имеет высокую стабильностьрезонансной частоты в широком температурном интервале б/о//г= 0,21%, Однако,коэффициент электромеханической связиего Кр=0,331 недостаточно высок, чтоограничивает область применения указанного материала.Целью изобретения является повышениекоэффициента электромеханической связипри высокой температурной стабильностирезонансной частоты.Поставленная цель достигается тем, чтопьезоэлектрический керамический материал, включающий РЬ 2 гОРЬТ 10 з и добавки, содержит в качестве последних РЬЬ 2,и 1 О, и РЬЬЬ т ХЬ т О, при следую 2 2 2 соотношении компонентов, мол810645 4Спекание проводят методом горячегопрессования по следующему режиму: темпертура 1080 - 1200 Сдавление 200 кг/см, время выдержки 40 мин. Поляризацию об разцов проводят в силиконовом масле притемпературе 140 С в течение 45 мин в поле напряженностью 30 - 48 кВ/см с последующим охлаждением под полем до 90.Данные о диэлектрических и пьезоэлект рических характеристиках исследованныхсоставов системы приведены в таблице. 42,5 - 52,5 40,09 - 46,0 Мп О, 3,6 - 7,56з1,5 - 9,3 РЬТ 10 з РЬХгО, РЬЬЬ зз РМЬВ таблице приведены примеры конкретного выполнения материала.Синтез составов материала осуществляют по обычной керамической технологии в защитной атмосфере РЬО, Температура синтеза 700 - 750 С, продолжительность 4 - 10 час,Диэлектрические и пьезоэлектрические параметры составов системы РЬТО, - РЬХгО, - РЬ 8 Ь, Мп, О, - РЬБЬ, ЖЬ, О, Состав, мол, % Параметр ы 3 о о"- )а й с бо, %( - 10 - ;+60)С) 7,7 7,0 4,7 5,0 5,1 4,8 5,6 0,23 3,3 2,0 4,3 0,10,130,130,15 Как видно из таблицы, предложенный 15 пьезокерамический материал имеет высокие коэффициенты электромеханической связи Кр при высоких значениях стабильности резонансной частоты б/о/ в широком интервале температур ( - 60) С - (+85) С, 20 Лучшими являются составы3 - 8, имеющие Кр=0,38 - 0,47 и б/о//=0,22 - 0,32% в интервале температур ( - 60 С) - (+85 С) .Кроме того, составы3 - 6 имеют высокие значения стабильности резонансной 25 частоты в узком температурном интервале ( - 10 С) - (+ 60 С) б/оф(0,1 - 0,15%, что в сочетании с высокими значениями коэффициентов электромеханической связи Кр=0,41 - 0,47 является важным для неко- ЗО торых применений, например в резонаторах изгибных колебаний.Формула изобретенияПьезоэлектрический керамический мате риал, включающий РЬХгОз, РЬТ 10 з и добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента электромеханической связи при высокой температурной стабильности резонансной частоты, он содержит в качестве добавок РЬЬ ; МпО,з зи РЬ 5 ЬЮО, при следующем соотно 2 2шении компонентов, мол, %:РЬТ 10 з 42,5 - 52,5РЫго, 40,09 - 46,0РМЬз Мп 1 Оз 3,6 - 7,56з зРЬ 8 ЬЮ 1 О, 1,5 - 9,32 2Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании1.275961,кл. С 11 опубл. 1972,2. Патент США3403103, кл, 252-629опубл. 1970,3, Авторское свидетельство СССР496251, кл. С 04 В 35/00, 1975. НПО Поиск Заказ 51278 Изд.208 Тираж 661 Подписное Типография, пр, Сапунова, 2