Способ изготовления пьезоэлектрической керамики

Номер патента: 948974

Авторы: Волков, Ким, Майзель, Мен, Попов

ZIP архив

Текст

8974 4 25 ЗО 35 3 94 нежелательно так как приводит к переходу керамики из сегнетожесткой в сегнетомягкую. Кроме того, в процессе выжигания пластифнкатора проводимом прн высоких температурах, расходуется большое количество кислорода, недостаток которого может привести к восстановлению свинца. Следствием появления посторонней фазы (металлический свинец) в составе материала является увеличение тангенса угла диэлектрических потерь, что влечет увеличение тепловых потерь.Цель изобретения - увеличение пьезомодуля и уменьшение его разброса.Поставленная цель достигается тем что согласно способу изготовления пье зоэлектрической керамики из цирконататитаната свинца путем формования заготовок из шихты, содержащей предварительно синтезированное соединение РИТ 1 1). Я добавку оксида трехвалент ного хрома и пластификатор выжигания ппастифнкатора и спекання без доступа воздуха, в качестве добавки в шихту дополнительно вводят оксид шестивалентного хрома при соотношении С.О,С"20 от 2:3 до 3:2, а выжигание пластифнка тора проводят при температуре 550- 650 С в течение 2-3 ч, причем при выжигании пластифякатора скорость подъема температуры составляет 140-170 С/чВведение в состав модификатора оксида шестивалентного хрома С"О проведение процесса выжигания пластификатора при низких (550-650 С) тещгературах и защита обжигаемого состава от атмосферы при высокотемпературном обжиге позволяют достичь того, что соотношение между количеством ионов трехвалентного и шестивалентного хрома в готовом образце соответствует заранее выбраннойвеличине, что, в свою очередь, приводит к повышению стабильности характеристик обра:.йов кащой партии. Кроме того, заметно возрастают значения пьезомодуля;П р и м е р, Взвешивают 342,2648 гоксида сжпща ( РЬО) марки "глет,1001478 г оксида циркония ( Ь"Оя ) марки ЦРО-К" 57,5873 г оксида титана ( Т 10 ) марки конденсаторная затем производят смешения оксидов в шаровой мельнице в течение 1 ч, после чего смесь брикетируют под давлением 700 кг/см и нагревают в течение2.15 ч по 950 С, выдерживают при этой температуре 3 ч и охлаждают в течение 8 ч, Охлажденные брикеты подвергают размолу в шаровой мельнице с добавлением 1,25 г оксида шестнвалентного хрома и 1,25 г оксида трехвалентного хрома, что соответствует соотношению масс указанных оксидов 1:1. Полученную массу пластифицируют 25 г 5%-ного раствора поливинилового спирта, прессуют в заготовки, помещают в никелевые контейнеры нагревают со скоростью 160 - 170 С/ч до 650 С и выдерживают 2 ч, После охлаждения контейнеры герметизнруют и проводят окончательную термообработку: нагрев до 1230 С в течение 33 ч, 2,5-часовая,изотермическая выдержка и охлаждение в течение 16-17 ч,Аналогичным образом готовят образцы и с другими соотношениями О О и С-О.Параллмьно. проводят изготовление изделий из цнрконата-ггитаната свинца по известному способу. Характеристикивсех попученных изделий (с различнымсоотношением масс О"О и С"О) приведены в табл, 1,Характеристики материала в зависимости от режима выжигания ппасжфнкатора приведены в табл, 2,Из данных, приведенных в табл. 1,видно, что значения пьезомодуля имеютнаибольшие, а значения дисперсии пьезомодуля - наименьшие, по сравнению сдругими, величины тогда, когда соотношение масс оксидов С"О. ь Сгд.О изменяется в пределах ог 2:3 до 3:2.Данные табл. 2 позволяют утверждатьчто оптимальное сочетание электромагнитных параметров (высокий пьезомо дуль и большая диэлектрическая проницаемость) получаются у материала, который при выжигании пласжфикатора нагревается со скоростью 140-170 С/чдо температуры 550-650 С и выдержиимется при этой температуре 2 ч. Еслинагрев производится до температурыо.500 С, выжигание ппастификатора идеткрайне медленно, так как низка скоростьего окисления, вследствие чего получаетсяпьезокерамика низкого качества. Еслипластификатор выжигается при температуре, 5 О .700 С и выше, становится заметнымпроцесс его разложения с образованиемвосстановительных комплексов, что, вконечном итоге может привести к восстановлению ионов РЬ+ до РЬ.948974 6Таблица 1 Пьеэомодульд 10 ф,Кл/Н Диэлектрическаяпроницаемостья о.т Скоростьзвука С фм/с Дисперсия по пь еэомодулю Без СгО (в процессетермообработки появляютсяионы С согласноизвестному способу М 3360 160 1:4 3530 3440 2 фЗ 1:1 2640 3363 170 Зф 2 2670 160 3370 4,56 3383 2600 150 41 3670 2010 4,61 00120 0 0 30 3 100-1 140-1 0 2740 2 33 90 7 5 6-170 70 256 2745 5 0 7 3540 4100 0 1700 СрО.н Сг 0 содержатот общей массы. 0,25 вес. % каждый И чан и ч а ю щ и й с я тем, чго, с целью увеличения пьеэомодуля и уменьшения его разброса в качестве добавки и шихту допапщтепьно вводят оксид шестивалентного хрома при соотношении С 1 О . Оу) ог 2: 3 до 3 . 2, а выжигание пластифнатсэа проводят щж температуре 550- 650 С в течение 2-3 ч.2.Способпоп. 1, отличаю - щ и й с я тем, что при выжигании пласобретени л о 1. Способ изготовления пьезоэлектрической керамики из цирконата-жтаната свинца путем формования заготовок из шихты, содержащей предварительно син/тезированное соединение 1 ИТ 1, 1.) О,- добавку оксида трехвалентного хрома и пластификатор, выжигания пласчмфвкатора и спекания беэ доступа воздуха, о т Соотношение масс СгОи СтО 0-170 0-200 0-170 4,58 4,55 4,56

Смотреть

Заявка

3008534, 26.11.1980

ВОЛГОГРАДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КИМ ПЕТР ВЛАДИМИРОВИЧ, ВОЛКОВ НИКОЛАЙ ВИКТОРОВИЧ, ПОПОВ ГЕРМАН ПАВЛОВИЧ, МЕНЬ АРОН НАУМОВИЧ, МАЙЗЕЛЬ ВАЛЕНТИН ВЕНИАМИНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C04B 35/49

Метки: керамики, пьезоэлектрической

Опубликовано: 07.08.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-948974-sposob-izgotovleniya-pezoehlektricheskojj-keramiki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления пьезоэлектрической керамики</a>

Похожие патенты