Пьезоэлектрический керамический материал

(51) М. Кл. с присоединением заявки ЭЙ(23) Приоритет 39 еудвретюкьй камктат СССР аф делам изобретений и еткрыткй(088,8) Дата опубликования описания 30,12,81(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ Изобретение относится к материалам, прае. няемым в радиоэлектронике, в частности для изготовления пьезокерамических фильтров, 1 аботающих на объемных н поверхностных вкус. тических волнах.Известен пьезокерамический материал наоснове цирконата-ппаната свюща Р 1 (2 г 1 т Т,) Озсодержащий добавки оксидов. марганца,. висму. та и двухвалентного металла, например цин.ка 11.При значении х а 0,55-0,60 можно получить материал, имеющий значения диэлектрической проницаемости 320-400, коэффициента электромеханическойсвязи К 0,35 - 0,47, одна. ко температурная стабильность резонансной .частоты его не достаточно высокая: температур. ный коэффициент частоты ТКЧ - (90 - 120) 10 1/г)ад, Высокие значения температурного коэффициента частоты ТКЧ не позволяют использовать известный Материал для изготовле. ния пьезокерамических фвитров,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является материал на основе цирконата-титаната свинца. включающий добав;ки одного оксида.из группы (кадмий, цинк. медь и никель), а также оксида марганца 121,Однако значения ТКЧ у известного мате. риала также недостаточно низкие, Цель изобретения - снижение диэлектрической проницаемости, улучшение температурной стабильности резонансной частоты при сохранении повышенных значений коэффициента электромеханической связи.Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал на ос. нове цирконатьтктаната свинца с добавками оксидов кадмия или цинка и оксида марганца, дополнительно содержит оксид церия при следующем соотношении компонентов, мол,%:Оксид кадмвг илицинка 0,9-2,0Оксид марганца 0,5-1,5Оксид церия 0,25-1,0 Цирконат-титанат свинца Остальное При этом пьезоэлектрический керамический материал содержит в цирконате.титанате свинца 55 - 67 мол.% пирконата свинца.П р и м е р 1, Пьезоэлектрический керн.мическнй материал состава, мол.%:МпО 0,98СеО О 98СТО 1,96РЬРгов вТ 1 орг)Оз 96,08Для приготовления д 100 г материала ука.занного состава готовят шихту, состоящую иэследующих компонентов, г:РЬСОз 80,53Ег 02 21,53Т 1 Ог 10,11Мп 02 0,27СеО, 0,53С 1 О 0,79Шихту готовят в шаровой или вибромельнице. Полученную шихту подвергают обжигу (ввиде брикетов или порошка) при 900+20 1: втечение 2 - 3 ч. Прокаленный материал измель.чают в порошок с размером частиц не бо.лее 3,1 г,. добавляют и качестве. связки водныйраствор полнвинилового спирта и прессуют эа.готовки, например, в виде дисков при уд,давлении 1 - 1,5 т/см . Спрессованные заготовкийпомещают на керамические подложки из диоксида циркония (или оксида алюминия), накрывают такой же подложкой 1 образцы в такомвиде помещают в никелевый пакет), затемпомещают в печь и спекают нри 1120 - 1180 Сов течение 2 - 3 ч.:Скорость подъема температурысоставляет 200 - 300/ч. охлаждение проводитсявместе с печью, Спеченные изделия шлифуютдо заданного размера, затем на них наносятэлектроды методом вжигания серебряной пастыпри 780+50 С в течение 15 - 30 мин, Поляризация изделий осуществляется в полисилоксановой жидкости ПЭС - 5 при 140-160 С в постоян.ном электрическом поле напряженностью 3 -4 кВ/см,Свойства полученного материала, измеренныена дисках диаметром 10+1 мм и толщиной1+0,005 мм,приведены в таблице,П р и и е р 2, Пьезоэлектрический керамический материал состава, мол,%:МпО 0,5СеО 0.5ЕпО 0,99РЬ(2 г 115 г Т 1(4 3)ОЗ; 98,01;Для приготовления;м 100 г материала укаэанного состава готовят шихту, состоящую изследующих компонентов, г:РЬОЭз 81,35ЕгОг 21,38Т 1 Ог 10,46Мп 020,13СеО 2, 0,262 пО 0,25Дальнейшие операции аналогичны описаннымв примере 1.3929Свойства полученного материала приведеныв таблице,П р и м е р 3, Пьезоэлектрический кера.мический материал состава, мол.%:ч МпО 0,74СеО 025УпО 0,99РЬ(гов 1 11 о 4 з) Оз 98,02Для приготовления д 100 г материала ука.10 занного.состава готовят шихту, состоящую изследующих компонентов, г:РЬСОз 81,35 21,38 10,46 0,20 0,13 0,25 аналогичны описанным, СеО, 049ЕпО 1,96РЬРго,воТ 1 о 4 о) Оз 96,08Для приготовления100 г материала ука.ЗВэанного состава готовят шихту, состоящую изследующих компонентов, г:РЬСОз 80,53гО 22,28Т 1 02 9,63Зэ Мп 02 0,40СеО 0,26ЕпО 0,50Дальнейшие опсрации аналогичнь описаннымв примере 1.40Свойства полученного материала приведеныв таблице,П р и м е р 5, Пьезоэлектрический керамн.ческий материал состава, мол,%:МпО 0,984 СеО 0,98СсО 1,96РЬ(Ъовг Т 1 о,зв)Оз 96,08При приготовлении 100 г материала ука;занного состава готовят шихту, состоящую иэЖ следующих компонентов, г:РЬСОз80 53ЕгО 23,029,15МпО 0,27И СеО, 0,53СОО 0,79Дальнейшие операции аналогичны описаннымв примере 1,.П р н м е р 6, Пьезоэлектрический кера.мнческий материал состава, мол.%:МпОг 0,98 3СеОг 0,98ЕпО 1,96РЬ(2.гсбгТОЗЗ) Оз 96,08При приготовлении100 г материала указанного состава готовят шихту, состоящую из 11следующих компонентов, г:РЬЯНО 80,53Ог 24,87ТОг 7 Я 5МпОг 0,27 1 ВСеОг 0,532 пО 0,50Дальнейшие операции аналогичны описанным в примере 1,ТКЧ 101/град320 0,42 900 35 360 0,51 750 50 385 0,43 700 310 0,39 300 0,37 850 50 1100 67 255 0,31 130047 380 0,48 700 50 следующих компонентов, г иэ Составитель Н. Фельдман Техред А.Ач Корректор С. Щомак Редактор С. Крупенина Подписное Заказ 11389/41 Тираж 663 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4 Свойства полученного материала приведеныв таблице.П р и м е р 7. Пьезоэлектрический кера.мический материал состава, мол.%:МпОг 0,98СеОг 0,98СдО 1,96РЬ(ЕГч 5 5 Т 045) Оз 96,08 При приготовлении100 г матер .ача указанного состава готовят шихту, состоящуюРЬСОЗ 80,53 ггог 20,42 ТО 10,84 МООг 0,27 СеОг 0,53 СдО 0,79 Дальнейшие операции аналогичны описанным примере 1.Свойства полученного материала приведены таблице. Формула изобретенияПьезоэлектрический керамический материална основе цирконата-титаната свинца с добавками оксидов кадмия или цинка и оксидамарганца, о т л и ч а в щ и й ся тем,что, с целью снижения диэлектрической прони.цаемости, улучшения температурной стабильное.ти резонансной частоты при сохранении новы.шенных значений коэффициента электромеханической связи, он дополнительно содержит ок.сид церия при следующем соотношении компо.центов, мол.%:Оксид кадмия или цинка 0,9-2,0Оксид марганца 0,5-1,5Оксид церия 0 25 - 10Цирконат.титанатсвинца ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 286012,ав кл. Н 01 В 3/00. 1968.2. Авторское свидетельство СССР Н 297115,кл. Н 03 Н 7/02,1969.