Способ изготовления пьезокерамического материала на основе цирконата-титаната свинца

1805124 3времени (га) 20 мин. Вес шаровой загрузки (шары диаметром 8 мм) составляет 200 г, а заполнение, шарами объема. мельницц. Скорость (Ч) вращения шаровой загрузки с помольйой смесью составляет 8 5 м/с, а удельйое давление (Р) в ней - 70 кПа, Из полученной шихты после синтеза прессуют заготовки весом 8 г высотой 15 мм и диаметром.7 мм в течение времени (ь) 5 минут-при температуре.1100 С и давлении 10 20 мПа,Для получения сравнительных данных проводилось изготовление керамики ЦТС того же.состава способами, характеризуЮ- щимися величинами в интервалах показате лей формулы изобретения и за их пределами, а также известным способом. Полученная керамика после поляризации проходила контроль следующих основных свойств, необходимых по ОСТ 1100444-87: 20 коэффициента электромеханической связи (Кр), не менее 0,45 - 0,60; удельного электросопротивления (рд), не менее 5 10 1 10 Ом-см; предела прочности при изгибе ( аэ ), не менее 100 - 120 мПа. Кроме того, 25 материал после синтеза проходил рентгенофазовый анализ для определения степени однофазности твердого раствора ЦТС и отсутствия в нем двуокиси циркония, а также контроль для определения потерь окиси 30 свинца по изменению массы материала (Л . Урво, Опосле операции горячего прессования, Во всех группах материалов партий из 20 образцов, изготовленных разными способами, оценивались воспроизводимости 3520 - йбВ - --100 в, где Йвв - количество20бракованных образцов) по каждому из свойств (Вср, В рч, Врио) и суммарная воспроизводимость (Вобщ) образцов по всем 40 . свойствам. Образцы считались бракованны- . ми, если не укладывались в интервалы стандартизированных значений, Полученные данные сведены в таблицу.45 Как видно из таблицы, изготовление керамики ЦТС предлагаемым способом в оптимальных вариантах изготовления (Па - 1.,2, 3) по сравнению с известным. способомпозволяет надежно повысить воспроизводимость пьезоэлектрических свойств примерно в 2 раза и сократить время,изготовления примерно в 9 раз путем сокращения времени синтеза и горячего прессования при снижении температуры синтеза.за счет получения однофазного продукта,близкого к заданному составу при синтезе иуменьщения потерь окиси свинца при термической обработке керамики. Использование предлагаемого способа позволит засчет снижения брака и времени изготовления существенно снизить затраты на изготовление качественной керамики ЦТС дляпьезоэлементов, например, устройств розжига для газовых колонок ВПГи пьезот-.рансформаторов.формула изобретения1. Способ изготовления пьезокерамического материала на основе цирконата-титаната свинца, включающий операциисмешения. исходных компонентов, их помола и синтеза целевого продукта и последующее горячее прессование при температуре1100 - 1200 С и давлении 10 - 20 мПа,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с цельюповышения надежности, .эффективности иупрощения реализации способа, операциипомола и синтеза осуществляют в планетарно-центробежной. шаровой мельнице с фактором центробежной силы,воздействующей на шаровую загрузку с помольной смесью, равным 60 - 65 единицсилы тяжести,. при давлении в шаровой загрузке 55- 85 кПа и скорости ее вращенияс помольной смесью 6- 9,5 мй в течение 15-25 мин,2. Способ поп.1,отличающийсятем, что горячее прессование ведут в течение 2 - 5 мин.1805124 6Зависимость показателей изготовления пьезокерамикиЦТС от способа изготовления е ееВоспроиэводнмость В) свойств 4 ев.Способ изготовления пьезокераники ПотериРЬО притермооб-работкеЦТС, Ф. Степень одноФаености (кае чеетво .тв,рера ЦТС за.вычетом колщва свободщ ной ЕтОэ)33 Время иэготоелвщния, чаваев ОкрВр еевава аевваеаеще еее в ещ 1. Известный. способ (пбмол компонентове вибромельнице 1 чес до размера частиц0,1-3 мкм,смевенне и синтез при 900 Св течении 3 часов, горячее прессование при 1150 С. и давлении 15 Юа30 минут (20) 45 50 70 409011. Предлагееьай способа) Оптимальные варианты изготовления;1. помол, смевенне н синтез ЦТС в мельнице (АГО"1) с фактором В е 60 е тече"ние се20 иннут, при Ч В,м/с, Р фф70 кйа. и горячее прессоеание в течение времени сне 5 минут. О,5 85 90 . 95 , 85 100 2, О е 65, с е15 мин, Ч 6 м/с, Р в 85 кПа, с и3; 5 мнн 90 90 8.0, 100 80 05 3 3В е 60, сд е 25 мнн, Ч9,5 м/сР55 кПа, сн2 мнн 10080 65 60 97 -98 ЬО 90 ВО 75.0,5 60 0,5 0,5 55 90 55 Б 98 0,5 0,5 0,5 0,5 2 15 0,5 0,5 Составитель В,ВеденеевРедактор С,Кулакова Техред М.Моргентал Корректор: З,Салко Заказ 926 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 161 б) варианты исполнения с параметрамиза интервалом оптииальнык значенийпредлагаеиого способа1. В ф 60, сц е 20 аин, Ч ф 5,2 м/сР а Б кйа, сп а 5 иин2. В е 65, сд 20 ннн, .Ч10,5 м/сР и 78 кПа, си е 5 иин3. 070, сд е 20 мнн Ч е 8 м/сР110 кПа, св 5 мин4, В - 60, с, -. 5 мин, Ч - 8 м/с,Р ю 70 кПа, сп е 5 вен5, О 60, сд20 мин, Ч 8 м/с,Р а 4 б,кяа, с и.щ 5 мин6. В 45, сд20 мин, Ч е 6,5 м/с,Р0 кПа, с 5 мнн7. Ое 60, сде 20 мин Ч фВ и/с,Р 70 кПа, са 1 мин