Керамический материал

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1734127 01 6 7/02 И ИЕ ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО(57) Использование: в качестве электретного материала, Сущность изобретения: керамический материал содержит, мас.%: титанат лантана 47,5 - 483; ниобат лантана 27,5 - 31,6 и скандат лантана 20,7 - 24,5. Керамический материал получают методом твердофазных реакций между 1 а 2 Т 207, 1 аИЬ 04,аЯсОз. Изобретение позволяет расширить номенклатуру электретных керамических материалов, увеличить их влагостойкость, расширить диапазон климатических условий эксплуатации изделий на их основе. 1 табл. ерсите ССР.В 4,воздеиствиюмосферы.Известны. электретные керамические -а1 материалы на основе ниобатов щелочных металлов зВбОз, лЗамЬОз, ниобатов нелли- )а ма МЫМЬ 04, Мб 1 узМЬОз титанониобатов редкоземельных элементов,Однако они также быстро теряют заряд в условиях высокой влажности окружающей среды.Наиболее близким к предлагаемому является керамический электретный материал следующего состава, мас.%:МЬ 205 80,77 - 81,33Ка 20 16,56 - 16,62 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский государственный унив тим. Т.Г.Шевченко(56) Справочник по электротехническим материалам/Под ред. Ю.В.Корицкого. М.:Знергия, 1976, т. 3. с. 735 - 739.Авторское свидетельство СССРМ 694478, кл. С 04 В 35/00, 1979,Заставкер Л.А., Сыч А.М, Изв, АН СНеорганические материалы, 1975, т, 11,с, 674-678.Сыч А.М., Кленус В.Г., Некрасова И.М,Изв. АН СССР. Неорганические материалы,1977, т. 13, М 3, с, 471-475.Авторское свидетельство СССРМ 975673, кл. С 04 В 35/00, 1981,Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в качестве электронного материала для изготовления источников постоянного поля в измерительной технике, для производства микрофонов, датчиков вибраций, деформаций и давления, а также маломощных генераторов переменного тока.Известен ряд керамических электретных материалов на основе титанатов двухвалентных металлов общего состава АТЮз (А = М 9, Са, Яг, Ва).Недостатком указанных материалов является незначительная устойчивость потенциала внешнего электрического поля квйвлажности окружающей ат510 после испытанияытания ала внешнего йствию влажно веряют следую ОгО 1,140 - 1,144ЯгО 0,720 - 0,724ТЮг 0,250 - 0,742Однако известный керамический электронный материал на основе ниобатов натрия, лития и титаната стронция обладает недостаточной устойчивостью потенциала внешнего электрического поля к воздействию влажности окружающей среды. Так, при относительной влажности среды 100% спад потенциала за 10 мин составляет 31,4 - 45,6%. К недостаткам данного материала относятся также низкие значения потенциала внешнего электрического поля как до (246 - 297 В), так и после 10-минутной выдержки во влажной среде (134 - 204 В).Цель изобретения - повышение потенциала внешнего электрического поля и стабильности в условиях повышенной влажности,Поставленная цель достигается тем, что керамический материал на основе ниобатов и титанатов металлов дополнительно содержит скандат лантана и титанат лантана при следующих соотношениях компонентов, мас,%; 1 агТг 07 47,5 - 48,31 аИЬ 04 27,5 - 31,61 аЯсОз 20,7 - 24,5Составы предлагаемого и известного материала приведены в таблице.Предлагаемый керамический материал получают методом твердофазных реакций между 1 агТг 07, 1 аМЬ 04 и 1 аЗсОз, Синтез образцов осуществляется нагреванием (950 С, 5 ч) предварительно запрессованных (150 кг/см ) в диски поликристалличегских порошков .агТг 07,аМЬ 04,аЗсОз. После перетирания из синтезированных образцов повторно прессуют диски при давлении 10 Т/см и обжигают их при 1400 С в течение 5 ч, Плотность полученной таким образом керамики лежит в диапазоне 5,7 - 5,9 г/см, в водопоглощение - в диапазоне 0,01 - 0,1%, Полученные керамические образцы имеют слоистую перовскитоподобную структуру типа СагйЬг 07.Поляризацию полученных керамических образцов проводят при комнатной температуре в поле отрицательного коронного разряда (1,5 - 2,5 кВ) с выдержкой в 1 мин.Потенциал внешнего электрического поля (р) полученных электретов определяют методом компенсации. Устойчивость потен электрического поля к воз сти окружающей среды и щим образом. 15 20 25 30 35 40 45 Измеряют р керамического образца непосредственно перед его помещением во влажную среду, помещают исследуемый образец в эксикатор с относительной влажностью 100%, замеры р производят после пребывания образца во влажной атмосфере в течение 10 мин, 1 сут. Спад потенциала. керамического образца определяют по фор- муле Из приведенных примеров видно, что предлагаемый керамический материал имеет более. высокие значения потенциала внешнего электрического поля. Так, через 10 сут после поляризации значения потенциала внешнего электрического поля для предлагаемого керамического материала составляют 830 - 1050 В, в то время как для известного керамического материала - в пределах 246-297 В, а для базового объекта СаТОз - 90 В. После 10-минутной выдержки в условиях 100%-ной относительной влажности величины потенциала предлагаемого материала составляют 610 - 1000 В, известного керамического материала - 134 - 204 В, СаТОз - 20 В.Сопоставление данных по устойчивости потенциала внешнего электрического поля в условиях 100%-ной относительной влажности показывает, что предлагаемый керамический материал обладает лучшими характеристиками, чем известный керамический материал и базовый объект СаТОз, Так, % спада р для предлагаемого керамического материала после 10-минутной выдержки в 100%-ной относительной влажности составляет 5 - 30%, в то время как для известного керамического материала - 31,4 - 45,6%, а для СаТОз - 78%. После 24 ч пребывания в такой влажной атмосфере базовый объект СаТОз полностью теряет заряд, в то время как на керамических дисках из предлагаемого материала сохраняется потенциал 495 - 925 В.Формула изобретения Керамический материал, содержащий ниобат и титанат металлов, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с.целью повышения потенциала внешнего электрического поля и его стабильности в условиях повышенной влажности, он дополнительно содержит скандат лантана, а в качестве ниобата и титаната металлов использованы ниобат лантана и титанат лантана при следующем соотношении компонентов, мас.%;Титанат лантанаагТг 07 47,5 - 48,3 Ниобат лантана аМЬ 04 27,5 - 31,6 Скандат лантанааЗсОз 20,7 - 24,51734127 0 5 40Составитель Ю,Титовактор Е.Копча Техред М.Моргентал Корректор О.Кундр Заказ 1672 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101