Пьезоэлектрический керамический материал

% 011 ьБЛИ 1 ТИ ПИС ЗОБРЕТ ВТОРСН СВ чен О УДА 1 СТВЕИИй КОМИТЕТДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(71) Ростовский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственныйуниверситет им.М.А,Суслова(56) 1,Патент США У 3642637,кл,С 04 В 35/46,1970.2. Уеда И., Нишида М. и др.Пьезокерамика для высокочастотных применений."Изв.АН СССР,сер.Физич.наук",1977,41 В 4707прототип),(54).(57) 1 ПэЕЗОЗЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕ ЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий РЬ иЬарТьО, о тлич авщн тем, что, с целью повышения ме ческой добротности и отношения фициентов электромеханической К/Кр прн сохранении высокого иия К н низких значений диэл рической проницаемости и коэ та Пуассона, он дополнительно жит РЬЯфМн 10 з при следующем с ношении компонентов, мол,й:РЬТ 10 у 92,0"96 1 аЬТВЪ 2,0-4, РЫ 4,р Мп 1 0 2,0-4 РАИИТ 1 01 йся ханикоэФ связи значе- ект- ФФициеи- содер- оот 1135736Изобретение относится к пьезотехнике и может быть использовано в качестве материала. при конструировании пьезоэлектрических приборов, вчастности В зяГрядительных Высокочастотных (ВЧ) фильтрфъх ч В,фщфильтщрах с Фиксированной полоссй пропускания,Известны пьезоэлектрические материалы для ВЧ-Фильтров,содержащиеРТ.Оу и небольБ:Ое количество (менее 20 мол,7 7 различных компоненти модификаторов 1 Л .Для улучв 1 ения амплитудно-частотной характеристики ВЧ-Фильтровпьезоэлектрические материалы должныиметь высокую анизотропию коэффициентов электромеханической связи,О величине такой аниэотропии можносудить по величине отнощения ККр,Наряду с этим пьезоэлектрические 1 лятериалы для ВЧ-фильтров должны обладать Высокими значениями коэффициента электромеханической связи толщиноймоды колебаний К.е и механической добротности Ом низкими значениямидиэлектрической проницаемости Е Ег./темперЯтурнОГО ксэффиЦиента чЯстотыТКЧ толщиной моды колебаний ТКЧи коэффициента Пуассона.известные материалы для Вч-Фильтров имеют высокий коэффициент электРо;леханической свЯзи К или Кэ,),низкую диэлектрическую проницаемостьк низкий ТКЧ. Некоторые иэ известныхмЯтериалсв обладают высокОЙ кехаБической добротностью и ееизким коэффициентом Пуассона. В то же времяизвестных материалов либо ЯЯНЗО"тропин ксэффипееектов электромеханической связи недостаточно высока,либо данные О такой анизотропии неПРИВодЯТСЯ,Наиболее близким .к изобретению потехннчсской суе 1 Ееости является пьезоэлектрееческий материал которыйдополнительно к РЬТ 1 ОЭ содержит1 Я ТхО, и ИНОг при следующемгр зСООТНОШЕНИИ КОМПОНентовр МОЛАЙ:РЬТ 10зог Рьа 21,.Т 10 3,961,ОО С 23.Известееый мат 8 риал Обладает ВысО%кими Значениями козффици 8 нта электромеханической связи К 0,43 и мехаееической добротности й , 1050кими знач 8 ниями диэлектрическОЙпроницаемости;т / ф о:190, коэфкоэффициечта Пуассона 60,22 и ТКЧтретьей гармоники толщиной модыколебаний ТКЧ-30 10 ь оС 11 В интервале -301= 90 С 5. В то же времяэтот материал имеет недостаточновысокую янизотропию коэффициентовэлектромеханической связи К/КР 4,.э.Целью изобретения является йоВышение М 8 ханической дОбротности иотношения коэффициентов электромеханической связи К/Кр при сохранении высокого значения К и чизких значений диэлектрической проницаемости и коэфФициента Пуассона,указанная цель достигается тем,что пьезоэлектрический керамический материал, содержащий РЬТ 1.0и 1 агТеО дополнительно содержитРЬИ 1,ИГ Оэ при следующем соотношений компонентов, мол,7"РЬТ 10 92,0-96,01.а Тт.0,(э2,О-Ь,ОРЬЫ, МпО 2,О-А,ОСинтез составов пьезоэлектрического материала осуществляют попринятой керамической технологии,ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ГОМОГЕННОСТИ СОСТЯВов синтез проводят в две стадии спромежуточным помолом спеков ицереелещиванием Температура первойссадни ептезя . 900 С, продал1жительность 5 ч, Температура второй"гадин синтеза.950 С продолжи"тельность 4 ч. Спекание образцовпроизводят методом горячего прессования по следующему режиму; темпера в .тура 1130.170 С, давление 19,6 МПЯВремя вьЕпержки 40 мия, После спекания полученные заготовки подвергаютмеханической обработке дп полученияизмерительных образцов в Форме диска диаметром 10 ме и толщиной 1 мм.лектроды на измерительнь брзцЫнаносят методом вжигания серебрянойпасты.Поляризацию образцо проводят)",олиэтилсилоксановой жидкостиНЗС при 160 С в течение 25 мин вполе напряженностью 5,0-70 мВЬ споследующим охлажцени.эм под полемдо 90 С В тсчение 2 мин.Измерениеэлектрофизическнх пяраметрОВ проводят чегез 2 А ч после поляризации Всоответствии с ГОСТом 12370-80,Измерения К . и 3 проводят с учетомР31поправки к резонансному промежутку,Определяют К путем измерения основной резонанснОЙ частоты и 88 Об 8 рто,050 0,24 2 91 25 89,0 3 1135 нов толшиной моды колебаний, Измере,ния ТКЧ третьей гармоники толщинной моды колебаний ТКЧзпроводят аналогично измерениям ТКЧ радиальной моды колебаний (ГОСТ 12370-8 О 1 в интерва-ч5 ле температур (-60 - 85 С )Злектрофиэические параметры полученных составов предлагаемого пьезоэлектрического материала для ВЧ-Фнльт" ров приведены в таблице. Составы обладают высокими значениями аннэотропин коэффициентов электромеханической связи К/К 5,00-5,79, механической добротности Й 1290-1660 и коэффициента электромеханической связи К 0,39-0,44, низкими значения. ми диэлектрической проницаемости Я/200-220, коэффициента Пуассона 60,214-0,223 .и ТКЧ, - 133-47) 10ОС 1, Кроме этого, составы20 предлагаемого материала имеют высокую анизотропию пьеэомодулей д/ д 6,64- 7,41 и высокие температуры Кюри Т-462 С, что позволяет использонать их в высокотемпературной области. Наиболее благоприятным сочетаниемзлектрофизических параметров обладают.составы 2 и 4 1 см,таблицу),Расширение интервала концентрацийсоставлякнцих компонентов приводит кзначительному снижению механическойдобротности и коэффициента электромеханической связи К, а также кухудшению температурной стабильностисоставы 6 - 8 В некоторых случаяхнаблюдается снижение аниэотропиикоэффициентов электромеханическойсвязи К/Ко 1 составы 6 и 8Предлагаемый пьезоэлектрическийматериал может быть с большейэффективностью использован при конструировании пьезоэлектрических приборов, в частности в заградительных ВЧ-Фильтрах и ВЧ-фильтрах с Фиксированной полосой пропускания, а .также в пьезоэлектрических приборах, работающих в высокотемпературной области (300-400 С,Электрофизические параметры Оээфк 1 д 1кл/Н 131 1кл/Н,4/ ППП фПатент", г,ужтород, ул,Проектная,4 Состааитель Н,Феледактор Н.Даугав Техред И.Кузьмаакав 10238/15 . Тираж 605ВНИИЛИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий1 13035,Москва,Ж"35,Раушская наб