Пьезоэлектрический керамический материал

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 11) В 35 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН лиелью омеха- снижеости н до- слев,Афанасенко, Д.И.ЛяховГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) НЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержа 2 гО, Т 10, В ОЗ, Мо 03 о ч а ю щ и й с я тем, что, с повиаения коэффициента элек нической связи и точки Кюри ния диэлектрической проница и механической добротности, полнительно содержит аеО п дующем соотношении компонен мас.Ф:Изобретение относится к материалам, применяемым для изготовления пьеэопреобразователей ультразвуковых линий задержки (УЛЗ) приемников цветного телевидения.Такие материалы должны обладать высокими значениями коэффициента электромеханической связи (К) и температуры точки Кюри (ТС) при низких значениях механической добротности (Ц ) и диэлектрической проницаемости 3 /Ео) .В отечественйй йромышленности для преобразователей УЛЗ выпускаются материалы на основе твердых растворов цирконата-титаната свинца, легированные оксидом стронция (ЦТС) либо оксидами стронция и ниобия (ЦТС), либо оксидами стронция и кобальта (ЦТС) (11В настоящее время эти составы не удовлетворяют растущие требова" ния радиоэлектронной промышленности предъявляемые к преобразователям УЛЗ цветного телевидения по комплексу свойств. Так, материал ЦТСобладает низкими значениями коэффициента электромеханической связи (порядка 0 42) и температуры Кюри (290-305 С), а также высокой диэлектрической проннцаемостью (1600-1970). Материалы ЦТСи ЦТСхарактеризуются более высокими значениями коэффициента электромеханической связи (порядка 0,54- 0,55) и более низкими величинами диэлектрической. проницаемости (900-1450)Однако они имеют высокое значение механической доброт,ности (порядка 200) и низкую величину температуры Кюри ( 270-280),Высокое значение Я, отрицательно влияет на амплитудйо-частотную характеристику пьезопреобразователей, низкая температура Кюри не позволяет наносить электроды на изделия более прогрессивными химическими методами при 150 С, так как при этом протекает частичная деполяризация. К тому же все указанные составы спекаются при высоких температурах (1260-1320 С) и требуют в связи с этим спекания керамики в защитной от улетучивания РЬО атмосфере.Наиболее близким к данному является пьезоэлектрический керамический материал, представляющий твер- дый раствор цирконата-титаната свинца с м 1-2 мол.Ъ В(Ио 2)О 3, .спекающийся при низкой температуре (1080 ОС). Этот состав обладает наиболее близким сочетанием электро- Физических свойств для иэделий УЛЗ, чем предыдущие материалы 21.Недостатком указанного материала являются высокие значения диэлектрической проницаемости (порядка(82), относительно низкие значениякоэффициента электромеханическойсвязи ( 0,56) и точки Кюри (350 ОС).Цель изобретения - повышение5 коэффициента электромеханическойсвязи и точки Кюри, снижение диэлектрической проницаемости и механической добротности,Укаэанная цель достигается тем,10 что пьезоэлектрический керамическийматериал, содержащий РЬО, 2 го 7,Т 02, В 1 ОЗ, Моор,.дополнительносодержит СеОх прй следующем отношении компонентов, мас.Ъ:РЬО 67,2-6.7,5Ег 07 19,65-19,71ТО 7 11,30-11,35В"7 ОЪ 1,1-1,4МООЗ 0,10-0,1520 Се О 0,25-0,3П р и м е р 1. Для получения1 кг пьезокерамического материаласостава, мас.Ъ: 67,219,6511,31,40,30,15 50 Керамику спекают в никелевыхпакетах при 1140 С + 20 С в течение 2 ч на прокаленном диоксиде циркония,Электрофизические свойства полу ченных образцов следующие: диэлектрическая проницаемость 788-1000; механическая добротность 66-76; коэффициент электромеханической связи 0,601-0,618; точка Кюри )360 С.П Р и м е р 2. Для получения1 кг пьезокерамического материала состава, мас.%: РЬО 2 г 07 67,35 19,71 11,33 25 Рдо7Т 07В 5.70 зСе 073берут, г:РЬООЗ 806,7 (при С = 83,3 мас,% РЬО)Те 42 го О 310,7 (при С = 99,6 мас.% )З 5 В 7 ОЗ14,4 (С = 99,0 мас,Ъ)Сео 3,0 (С = 99,4 мас.б)Моор 1,5 (С = 100 мас,Ъ)Укаэанные компоненты смешиваютв вибромельнице в течение 3 ч при 40 отношении веса шихты к весу шаРов1:(6-8). Полученную шихту прокаливают в виде порошка в корундовыхтиглях при 90 ООС в течение 5 ч.Продукт синтеза подвергают помолу в вибромельнице до суммарнойудельной поверхности порошка )ъ 4500 см 7/г. Аттестацию материаловОтечественные материалы Параметры ЦТСЦТСРь (2,3 Т,) олегирЬванный(м 1140 1700 82 75 70 200 89 0,42 - 0,4-0,55 , 0,48 0,60 0,56 290-305 270. 280 357 350 365 Т спекания, ОС 1260-1300 1280-1320 1280-1320 1060 1080 Продолжение таблицы Предлагаемый материал по примерам Параметры 915-96 73" 74 788-1000 88666-760,601-0,6 1-76 м)360 ТК Т спекания, С 140 1140 В 12 ОСеоМооберут, г:РЬСО 808,5 (при С = 83,3 мас.Ъ Т 1 +12 г 0+311,65 (при С = 99,6 мас. Во12,3 (С = 99,0 мас.Ъ) Се 2 2,7 (С = 99,4 мас.Ъ) Моо 1.2 (С = 100 мас.%)Последующие операции проводят по примеру 1.Электрофизические свойства полученных образцов следующие, Е/Ео УЪ 5-965, Я 73-74, К 0,605-0,612; Т ),360 С.П р и м е р 3, Для получения 1 кг пьезокерамического материала состава, мас.Ъ: Т). ОВ 20Се оМоо) 5 берут, г:а) РЬСО 810,3 (при С=83,3 мас.В РЬО)Те 1 го+,311,7 (при С = 99,6 мас.В)В 20 11,1 (при С = 99,0 мас.%)Сеоу 2,5 (С = 99,4 мас. Ъ )1 О Мооз 1,0 (С = 100 мас.%)Последующие операции проводят попримеру 1.Электрофизические свойства полученных образцов следующие: ЕЮНо,т896-918, Я 71-76 Кр 0,603-0,608;Тк Ъ 360 оС.В таблице приведены сравнительныеданные злектрофизических свойствпредложенного и известных материа- .20 лов1077868 Составитель Н.фельдманРедактор О.Колесникова Техред О,неце Корректор Г.Решетник Заказ 857/15 Тираж 606 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из данных таблицы видно, что данный материал практическипо всем электрбфизическим параметрам превос. ходит и серийно выпусййемые, и известные отечественные материалы, а по сравнению с зарубежным обладает более низкой диэлектрической проницаемостью и температурой спекания. Значительное улучшение электрофиэических свойств предложенного материала позволит повысить эффективность работы пьезопреобраэователей УЛЗ приемников цветного телевидения, а также расширить область применения пьеэокерамики.