Пъезоэлектрический керамический материал

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СаветскикСоциалистическимиРеспублик 1Мъ.м. 1:1ф(22) Заявлено 060781 (21) 3313133/29-33 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийОпубликовано 230283. Бюллетень М 7 РЗ 3 УДК 621315. ,612(088.8) Дата опубликования описания 230283 Г,Д. Янсон, Л.В. Корзунова, И,С. Виноградова Ы В, Абежченя в ,и Э.Ж, Фрейденфельд,Рижский ордена Трудового Красного Знамени и литеуййЧескийинститут20 Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение приизготовлении преобразователей, действующих при высокой температуре. 5Известна керамика на основе ниобата свинца с небольшими добавками оксидов циркония, титана, хрома и вольфрама 1.1.Однако ее получение связано с бОльшими технологическими трудностямивследствие появления в процессе синтеза несегнетоэлектрической фазы.Температура спекания указанной керамики 1275-1300 оС, точка Кюри около540 С, пьезомодуль д Зз(1- 10,1)10 +К/НИзвестна пьезокерамика на основениобата свинца-бария, содержащая,мас.в: РЬО 28,5 - 43,7; ВаО 1,6-3,4,МЬ 0 54,8 - 68,0, которая имееттемпературу спекания 1275-1400 С,точку Кюри 375-530 оС, диэлектрическую проницаемость 163-350, пьезомодуль д.,12910 "К/Н 23,Однако возрастание;ее пьезоэффекта.связано с существенным снижением 25точки Кюри.Наиболее близкой к предлагаемойявляется пьеэокерамика 133 со структурой типа калиевовольфра,ювой бронзы, которая содержит, мас,Ъ: 30 1. 20 0,1-1, 4Ма 20 1,4-4,5РЬО 241-392ВаО 01-11,5МЬ 20 577 621и имеет температуру спекания 1140- 1230 С, температуру точки Кюри 630- 650 С, пьезомодуль д 1= (9-22) 10 12 К/Н, пьеэомодуль д 33.(150-Х 60) 1 О фК/Н, коэффициент электромеханической связи К Р 12-19Недостаток ее сравнительно невысокие значения пьеэомодулей и коэффициента электромеханической связи, т.е. низкая пьезоактивность материалов.Цель изобретения - повышение пьезоактивности пьезокерамики на основе ниобата свинца-бария.Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал, содержащий МЬ 05, РЬ О, ВаО, МаО, дополнительно содержит аО при следующем соотношеНии, компонентов, мас.Ъ:РЬО 2275-28,16ВаО 829-1278Ма 202,82-2,87а 0 0,02-1,20МЬ 20 д ОстальноеОкончательный обжиг производятпри 1190-1230 С в течение часа,Электроды наносят напылением алюминия в вакууме, Образцы поляризуют в силиконовом масле при 150 С инапряженности поля 15.-40 кВ/см втечение 8 ч с охлаждением под полемв течение 2 ч, Измерения производятчерез сутки. Диэлектрически 5 е свойства измеряют на частоте 10 Гц.П р и м ер 1. Пьезоэлектриче-ский керамический материал состава,мас.%:2,8228,1660,43;0 30 ф1.а 20 зполуенйый по указанной технологии,имеет следующие свойства:Температура спекания,оС 1190Плотность 9 10 3 кг/м 5,71Диэлектрическая проницаемость 890Диэлектрические потериТочка Кюри,ОСПьезомодуль10 ",К/Н 45Пьезомодулььь.10-,К/НКоэФфициент электромеханической связи КР, Ъ22Мехайическая доброт. -, а 150П р и м е р 2. Пьезоэлектрический керамический материал состава,мас.%:НаО 2,85;РЬ О 25,60,ВаО 9,47;НЬОВ 60, 88;1.а 20 1,20,полученный по указанной технологии,имеет следующие свойства:Температура спекания,цС 1195Плотность10 В,кг/м В 5,85Диэлектрическая .проницаемостьДиэлектрические потери 0,01Точка КюРи, С 630Пьезомодуль10-"1,к/н 46 0,02 640 185 1090 Оксиды натрия и бария вводят в пихту. в виде безводных карбонатов. Шихту измельчают и гомогенизируют в мельнице с агатовой футеровкой и такими же шарами в среде абсолютного этилового спирта.После высушивания при 200-250 С проводят синтез материалов при мак симальной температуре 1000 С в течение 4 ч, после чего материал измельчают до прохождения через,сито 10000 отв/см и прессуют заготовки размером 14 х 10 х 2 мм под давлением 700 кг/см22,5 8440,01630 170 21 П р и м е р 5. Пьезоэлектрический керамический материал состава,мас,Ъ:55 йа,О2,87РЬО 22, 75,ВаО 12,78 ,НЬ 205 61,58 ,1 аОЭ 0,02,ф 0 полученный по указанной технологии,имеет следующие свойства:Температура спекания,оС 1195Плотность р 10 з,кг/м 5.65Диэлектрическая про 45 ницаемость 770 Пьезомодуль, 10 ",К/Н 190Коэффициент электромеханической связи Кр,ЪМеханическая доброт 1601П р и м е р 3. Пьезоэлектрический керамический материал состава,мас.Ъ:НаО 2, 86,РЬО 24,00,ВаО 11,00,2 В 61,241Зл Оз 0,90,полученйый по указанной технологии,имеет следующие свойства;15Температура спекания,оС 1230Плотность р 10-3, кг/м 5, 69Диэлектрическая проницаемостьДиэлектрические потери20 Точка Кюри ОСПьезомодульд ., 10-",К/Н 35ПьезомодульО -10 " ,К/НКоэффициент электромеханической связи КР,Ъ20Механическая добротность 0 м 280П р и м е р . 4. Пьезоэлектрический керамический материал состава,мас.Ъ:МаО 2,83;РЬ О 24,52;ВаО 11, 24,35НЬО 5 60,80 ,1 аОЗ 0,61,полученный по укаэанной технологии,имеет следующие свойства:Температура спекания,оС 1215Плотность у 10-В,кг/м 5,7040 Диэлектрическая проницаемость 840Диэлектрические потери 0,02Точка Кюри,ОС 640Пьезомодулв45 Оз 10К/Н36Пьезомодульд з10 ", К/Н 175Коэффициент электромеханической связи К 1 3Механическая.добротность. а м 200Заказ,1062/41 Тираж 620 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП фПатент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Полученные по. указанной технологии материалы на основе свинца-бария со структурой типа калиевовольФра.мовой бронзы имеют более высокую .пьезоактивность дз+ (35-46) 10 "К/Нд(170-190)10- К/Н, К = 20-233. .Исйользование их в качестве пьезопреобразователей позволит повысить точность и надежность различной аппаратуры для радиотехнической промьааленности. Формула изобретенияПьезоэлектрический керамическийматериал, содержащий МЬО ,РЬО, ВаОи НаО, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьадения пьезоактивности, он дополнительно содержит ИОз при следующем соотношениикомпонентов,мас.В:РЬО - 22,75-28,16ВаО 8, 29-12, 78МаО 2,82-2,87аО0,02-1,2нЬ О ОстальноеИсточники ин 4 юрмации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 2731419,кл. 252-62.9, 1957,2Патент США 9 2805165,кл. 252-62.9, 1958.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2840260/29-33,20 кл. С 04 Э 35/00, 1979,