Пьезоэлектрический керамический материал

С. И Лунев едски ов и о.И АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР. ЛАМ ИЗОЫ КТЕНИЙ И ОНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИИ АВТОРСКОМУ СИИ Б. И. Попов,ковский153)666.6550,(54)(57) ПЬЕЭЧЕСКИЙ МАТЕРИтитанат свинц 8. 8)кая Е.Г.и Фельдман Н.Б. ская керамйка, 1971, иоф, с. 44-45.ре свидетельство СССР Н 01 Б 3/00, 1969(прО ОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИАЛ, содержащий цирконата и добавки оксидов,ЯО 1030344 А цинка, висмута и марганца, о т л ич а ю щ и й .с я тем, что, с цельюувеличения механической добротностии улучшения температурной стабильнос.ти резонансйой частоты, он дополнительно содержит оксид германия приследующем .содержании компонентов,мас.Ъ.Оксид цинка: 0.,74-1,95Оксид висмута 0,32-1,30Оксид марганца 0,74-1,95Оксид германия 0,38-0,99Цирконат-.титанатсвинца ОстаЛьное2. Материал по н. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что цирконат-титанатсвинца содержит 56-73 мол.Ъ циркона- Фта свинца,Изобретение относится к материалам,применяемым в радиоэлектронике, вчастности для изготовления пьезокерамических фильтров, работающихна объемных и поверхностных акустических волнах, 5)звестен пьезоэлектрическнй керамический материал на основе цирконататитаната свинца Р 2 Т-бВ, отличающийся высокой температурной стабильно"стью резонансной частоты ,1 .10Однако этот материал имеет сравнительно высокие значения диэлектрической проницаемости 460) и недостаточно высокие значения механической.добротности 1300 ). 15Наиболее близким к изобретениютехническим решением является пьеэокерамический материал на основе .цирконата-титаната свинца РЬ (2 т х Т )Оз, содержащий добавки оксидов марганца, висмута и цинка, При значении Х 0,55-0,60 можно получить материал, имеющий значения диэлектрической проницаемости 320-400, коэффициента электромеханической связи КР = 0,35- 0,47 23.Однакотемпературная стабильностьрезонансной частоты и механическаядобротность известного материала недостаточно высокие:Я= 1000-1200ТКЧ=(90-120).10 6 1/град. Высокие зна чения температурного коэффициента ча"стоты ТКЧ и сравнительно невысокая Механическая добротность затрудняетиспользование указанного материала для изготовления пьеэокерамических 35 Фильтров.Цель изобретения - увеличение мехаийческой добротности, улучшение температурного коэффициента резонансной частоты. 40Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал содержащий цирконат-титанат свинца и добавки оксидов цинка, висмута и марганца, дополнительно содержит оксид германия при следующем со" отношении компонентов, мас,ЪОксид цинка 0,74-1,95Оксид висмута 0,32-1,30Оксид марганца 0,74-1,95 Оксид германия 0,38-0,99Цирконат-титанатсвинца ОстальноеПри этом пьезоэлектрический керамический материал содержит в циркойате титанате свинца 56-73 мол,В цирконата свинца.П р и м е р 1, Материал содержит, мол.Ъ; 2 пО 9,99 р В 10 з 0,33; МпОъ 1,48; ОеО 20,49 р. и РЪ 2 г 7 еТ Р 96,71.,Для прйготовления 1 оц г материала готовят шихту, состоящую из следующих компонентов, г: РЬСО 380,.53; 2 г 01 25,99; Т 102 7,22; 2 пО 0,25;, В 1 03 0,48; МпО 0,40 й ЯеО 0,16.Шихту готовят в шаровой или вибромельнице. Полученную шихту подвергают обжигу в видебрикетов или порошка) при 900 1 20 оС в течение 2-3 ч. Прокаленный материал измельчают в порошок с размером частиц не более 3 мкм, добавляют в качестве связки водный раствор поливинилового спирта и прессуют заготовки, например, в виде дисков при удельном давлении 1-1,5 т/см 2, Спрессованные заготовки помещают на керамические подложки иэ диоксида циркония (или оксида алюминия ), накрывают такой же подложкой (образцы.в таком виде можно поместитьв никелевый пакет ), затем помещают в печь и спекают при 1120-1160 С в течение 2-3 ч. Возможно применение среды кислорода при спекании. Скорость подъема температуры составляет примерно 200 оС/ч, охлаждение проводится вместе с печью, Спеченные иэделия шлифуют до заданного размера, затем на них наносят электроды методом вжигания серебряной пасты при 780 + 50 оС в течение 15-30 мин. Поляризация изделий осуществляется в среде жидкого диэлектрика, например в полисилоксановой жидкости ПЭС".5, нри 100-120 С в постоянном электрическом поле с напря- женностью 3-4 кВ/мм.Свойства полученного материала, в зависимости от состава, измеренные на дисках диаметром 10 + 1 мм и толщиной 1 + 0,005 мм, привержены в таблице.Ю Ь С Ф 4 Р О. й о о о 3 13г 4 Г" с"фс Ю . Ю Ю ОЪ ОЪ ОЪ СЧ М СО М с с м Оъ ОЪ СЬ .СО СОСЪ ОЪсо о о ОЪ ОЪООЪ о о ОЪ с Ю ОЪСЪ ОЪ ОЪ 01с о о. 13оС. 31 11 11113СЧс1 Э1 Д1,1Чо 1Е 31 1 1 - 1.СЗЧВ"СС 31 о о Ъ 0 1- О 3 о М Р а о о 3 СЪ О С ч М 4 Э сО С 3, а о 1 Ч Р а ю м а о СЛ ОсСО ю о о о о ф а аЧЭ сСЧ сЧ -сЧО ОЪ. аМ ОЪ ЪРсо о 1 ОЪ 1 м 1 с О 1 01 .1 1 1 1 1 11030344 Составитель ИФэмьдМВн фРедактор Г. Беэвераенко Текред В.ДаиекорейЙююФ 4 ФЗаказ 5101/26 Тираи 622ВНИИПО Государственного комитета СССРао делам изобретений и открытий113035, Москва, й, Рауаижаа ааб., д. 4/5ВЕюилиал ППП фПатвитф, г. Узаарад, ул. Проектная, 4 Корректор О. Тагор Подлнсное Как видно из таблицы, предла 1 аевыйматериал имеет. новыюе иную Механическую добротность и высокую темнературную .стабильность резонансной част- тые