Пьезоэлектрический керамический материал

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1882969 61) Дополнительное к авт. свид-ву 1)М. )л(22) Заявлено 13.1179 (21)с присоединением заявки й 9 0260/29-3 С 04 ВЗ дарствеиинй комитеСССРделам изобретеиийи открытий(23) Приоритет Опубликовано 2311.81. Бюллетень й 9 Дата опубликования описания 23.1131 666655 (088.8) Виноградова,ф ЯНСОНе ЛеВе .В. Аболтиня зунова, И Э,Ж. Фрей 2) АвторыизобретенияД политехнически(21 риЬоБ30 Изобретение относитсятехнике и может найти пр качестве преобразователе щих при высокой температИзвестна керамика ната свинца с небольшими д оксидов циркония, титана вольфрама. Температура спе а у ванной керамики 1275-130(РС, точка Кюри Около 5400 СУ пъезомодуль дЗЪ (1-10,3,) 10Кл/н (1)еОднако получение такой керамики связано с большими технологическими трудностями вследствие появления в процессе синтеза несегнетоэлектрической фазы.Наиболее близкой к предлагаем является пъезоэлектрическая кера на основе ниобата свинца и бария которая содержит, в мас.Ъ:РЪО 28,5-43,7ВаО 1,6-3,4НЬ 2 Оя 54,8-68,0 и имеет температуру спекания 1275 1400 С, точку Кюри 375-530 оС, диэлектрическую проницаемость 163-350. Пъезомодуль два = 12910-" Кл/н и веДен только ДлЯ состава РЬО 9 Э В (ИЬОэ) или в мас.е: РЬО 43,61 ВаО 1,6 и ИЬ 20 54,8. Недостатками этих. материалов являются недостаточно высокие значения пьезоэлектрического .модуля Йзэ при сравнительно низкой точке Кюри и высокой температуре.спекания.Цель изобретения - повышение пъезомоДУлЯ д.эЭ и точки КюРи и снижение .температуры спекания керамики.Поставленная цель достигается тем, что известный пъеэоэлектрически керамический материал, содержащий НЬ 06, РЬО и ВаО, дополнительно содержит Иа, О и Ьх О при следующем соотношенйи компонентов, мас.В:РЬО 24,1-39,2ВаО 0,1-11,5МаО0,1-1,4ЫЬ О 6 ОстальноеОксйды лития, натрия и бария вводят в шихту в виде безводных карбонатов. Шихту измельчают и гомогенизируют в мельнице с агатовой Футеровкой и такими же шарами в сре де абсолютного этилового спирта.После высушивания при 200-250 Со проводят сийтез материалов при максимальной температуре 1000 С в течение 4 ч, после чего материал измельчают до прохождения через сито11405,90,76 10000 отв/см и прессуют заготовкиразмером 14 х 10 х 2 мм под давлением700 кг/смОкончательный обжиг производятпри 1120-1230 С в течение часа.оЭлектроды наносят напылениемалюминия в вакууме. Образцы поляризуют в силоконовом масле при 150 Сои напряженности поля 15-40 кВ/см втечение 8 ч с охлаждением под полемв течение 2 ч. Измерения производятчерез сутки. Диэлектрические свойства измерены на частоте 10 Гц.П р и м е р 1. Пъезоэлектрический керамический материал состава,мас,Ъ:РЬО 39,1 15ВаО 0,1ЬО 58,04 1 гО 0,1Иа О 2,7получен по указанной технологии и 2 Оимеет следующие свойства:Температура спекания,"С 1200Плотность10 , кг/м 5,73Водопоглощение, Ъ 1,5Диэлектрическая проницаемость 323Диэлектрические потери 0,02Точка Кюри,ОС 650Пъезомодуль с 13 10 ,Кл/н 16Пъезомодуль д 3 10 ,Кл/н 150-гКоэффициент электромеханической связи КР,В 18Механическая добротность Я 104П р и м е р 2. Пъезоэлектрическийкерамический материал состава,мас.Ъ:35,РЬО 39,2ВаО О 11 ЬО 58,3Ь 120 0,2Иа 0 2,2 40получен по указанной технологии иимеет следующие свойства:Температура спекания,СПлотность10 Ь ,кг/мВодопоглощение, ЪДиэлектрическая проницаемость 282Диэлектрические потери 0,01Точка Кюри,С 640Пъезомодуль д 910 ,Кл/н 22Пъезомодуль с 199 10 ,Кл/н 160Коэффициент электромеханической связи КР,% 13Механическая добротность Яи, 178П р и м е р 3. Пъезоэлектрический 55крамический материал состава, мас.З:РЬО 24,7ВаО 11,2Ь 20 61,1,Ь 10 01 бОИа О 2,9получен по указанной технологии иимеет следующие свойства:Температура спекания, С 1230Плотность 7 10 ь, кг/м 5,6 659270,0221160 11505,60 0,01630 150 3580,01 155 Водопоглощение, В 1,2Диэлектрическая проницаемостьДиэлектрические потериПъезомодуль й 10 ,Кл/н- ЯПъезомодуль с 3 10, Кл/нКоэффициент электромеханической связи Кд,% 19Механическая добротность Я и, 352П р и м е р 4. Пьезоэлектрический материал состава, мас.Ъ:РЬО 24,1ВаО 1.1, 0Ь 20 б 59,91 гО 0,5Иа О 4,5получен по указанной технологии иимеет следующие свойства:Температура спекания, СПлотность 0 10 3, кг/мВодопоглощение, %Диэлектрическая проницаемость 595Диэлектрические потериТочка Кюри, СаПъезомодульс 3 10 , Кл/н 9,0Пъезомодуль" ф /нКоэффициент электромеханической связи К Р, 14Механическая добротность 8 489П р и м е р 5. Пъезоэлектрический керамический материал состава,мас.Ф:РЬО 38,2ВаО 0 1Ь 20 57,7Ь 1 гО 0,1НаО 3,9получен по указанной технологии иимеет следующие свойства:Температура спекания,оС 1205Плотность10 , кг/м 5,8Водопоглощение, Ъ 0,68Диэлектрическая проницаемостьДиэлектрические потериПъезомодульс 1 10-, Кл/н 13,9Пъезомодульд З 10 , Кл/нКоэффициент электромеханической связи К , 12Электромеханическаядобротность Ц243На фиг. 1 приведены температурные зависимости пъезомодуля д длясоставов 1 и 2; на фиг. 2 - температурные зависимости диэлектрическихсвойств для составов 1 и 2,Формула изобретенияПъезоэлектрический керамическийматериал, содержавший МЬО, РЬО иВаО, -о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения нъезомодуляЯи точки Кюри и снижения температуры спекания, он дополнительно со" держит НаО и Ь Опри следуюцем соотношении компонентов,.мас.Ъ:РЬО 24,1-39,2 ВаО 0,1-11,5 НаО 1,4-4,5 ,Ь 1, О 0,1-1,4 ВЬО Остальное 882969Источники информации,принятые во внимание при,экспертизе 1. Патент США Р 2.731,419,кл. 252-629, опублик. 1956. 5 2. Патент США Р 2805,165,кл. 252-629, опублик. 1957882969 0 Зд 0 Ф 1303 Пате илиал едактор В, аказ 10107 Составитель Н. Фельдман Техред М.Рейвес Корректор В, Синицкая Тираж бб 3 ПодписноеПИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 г. Ужгород, ул. Проектная, 4