Пьезоэлектрический керамический материал

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмнСоциалистическиеРеспублик 1 939425(51) М. Кл,с присоединением заявки,% С 04 В 35/46 9 кударотееиный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(7) Заявитель Воронежский политехнический институт4(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙМАТЕРИАЛ1Изобретение относится к. пьезо технике и может быть использовано при изготовлении пьезоэлементов для электромеханических преобразователей различного назначения.Известен сегнетокерамический материал - титанат калия-висмута (К 0, В 10 к ) Т 1 О со структурой типа перовскита, имеющий высокую точку Кюри 380 С ,однако высокая сегнетожесткость всего материала препятствует получению значительной пьезоактивности и, кроме того, низкие значения диэлектрической проницаемости И =180-200 , а также крайняя нетехнологичность ограничивает применимость такой керамики Г 1 1. Наиболее близок к предлагаемому материал, представляющий собой твердый раствор титаната свинца и тита" ната висмута-калия состава ВОКОТГО Ф(1-0) Т 1 О при значениях х от 30 до 60 мол,3 Г 21. 2Недостатками этого материала являются низкие значения пьезомодулей(30-40)к 10 Кл/Н), малое значение диэлектрической проницаемости(63/Ео = 180-250) и высокие температуры обжига в защитной среде(1130-1180 оС),Цель изобретения - повышение пье-.зомодулей д и д, увеличение диэлектрической проницаемости и сни"жение температуры .обжига,Для достижения указанной целисегнетоэлектрический материал, включающий КО 5 В 10, Т 10, дополнительно содержит РЬЕгО при следующемсоотношении компонентов, мол.Ф:К 0, В 1 ОТ 10 8-70РЬ 2 гО 30"92П р и м е р. Для получения 100 гматериала состава 0,3 КО,к В 10,5 Т 10++0,7 РЬХгО готовят смесь из следующих окислов и углекислой соли калияквалификации "ц", г:В ф 2.03 11,55 1 ОЗ 7,б 5 РО 49,83 ЕгО 27,62 К,СО 3,35 После помола и смешивания в указанных пропорциях исходных веществ из полученной шихты готовят брикеты, которые затем обжигают при 800 оС 3 ч. Затем брикеты тщательно измельчают в порошок и прессуют изделия заданной формы и величины. Спрессованные изделия помещают в печь и спекают при 1050 оС 2 ч в атмосфере окиси свинца, Охлаждение до комнатной температуры осуществляет.ся в режиме выключенной печи. 939425Электроды наносят вжиганием серебряной пасты при 800 оС в течение30 мин.Поляризацию изделий осуществляют % в поликсилоксановой жидкости в следующем режиме: изделие с нанесеннымиэлектродами нагревают до температуры на 20 оС выше точки Кюри, затемприкладывают постоянное электричес кое поле напряженностью 30 кВ(см иохлаждают до комнатной температурыпод полем. Данные о диэлектрических и пьезоэлектрических характеристиках исследованных составов системы: КВр Т 10+1 +(1-х) РЬЕгО приведены в таблице.,0 а о0 Юло с о СЧо м3 Ч Л Ой СО СЧ Ч С,С 3 Л М а СЧ СО о а о 0 а мал в преобразователях, работаоцихв режиме излучения,Формула изобретения . Источники инФормации,щ принятые во внимание при экспертизе1, Известия АН СССР. Сер, физи. -ческая 26, 354, 1962.2, Смажевская Е,Г Фельдман Н.Б,Пьезоэлектрическая керамика. "Совет 25 ское радио", 1971, с. 31-38. Составитель Н.ФельдманРедактор Л.Пцелинская Техред И. Гайду КорректорО. Макаренко Заказ 583/31 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж".35, Раушская наб д, 1/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,7 93Как видно из таблицы, большинство исследованных составов имеют высокие значения пьезоэлектрических характеристик д = (100-200)10Кл 7 Н, д 31 = С 20-50)10 " Кл/Н и. высокие величины Я = 600-2100, Такое сочетание свойств является благоприятным для применения полученных пьезоматериалов в преобразователях в качестве высокоэФФективных компонентов электронной техники, Материалы с большой величиной Е обычно имеют меньшие уходы параметров при больших механических напряжениях и в сильных. электрических полях.Пьезоэлектрические параметры и диэлектрическая проницаемость достигает максимальрой величины вблизи границы морФотропного превращения,Наибольший интерес для практического использования. представляет состав 5, находящийся вблизи морфотропной Фазовой границы и имеющий самые высокие значения д, д, Е/Ео, что позволяет применять этот материПьезоэлектрический керамическийматериал, включающии К 0,5 В 05 Т 031о т л и ч а ю щ и й ся тем, что, 1 О . с целью повышения пьезоэлектрическихмодулей и диэлектрической проницае. мости и снижения температуры обжига,он дополнительно содержит РЬ 7 гОВ приследующем соотношении компонентов, 5 мол.Ф:К р,с; В 1 О,Т 10 8-70Р Ь 2 г 0 30-92