Пьезоэлектрический керамический материал

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 30. 04. 81 (21) 3286285/29-33 1511 М. Кл.з С 04 В 35/00 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 23,10,82 1 Е.Г.фесенко, Л.Д.Гринева, О.Н,Разумовская,Л.А.Резниченко, Л.С.Марчук и А.Н.Клевцов Ростовский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙМАТЕРИАЛ Изобретение относится к пьезоэлектрическим керамическим материалами может быть использовано для создания высочастотных электромеханических преобразователей, основанных наявлении пьеэоэлектричества, в частности для ультразвуковых линий задержки.Известен пьезоэлектрический керамический материал на основениобатов щелочных металлов следующего состава, мол. Ъ: МайЬОз76,00-86,5; Е(ИЬ 03 1,00-9,00;Сд 05 й ЬОз 12, 50-15, 00 (1.Его йедостатком для ряда практических применений является высокое значение диэлектрической проницаемости.Наиболее близкнм к изобретениюявляется пьезоэлектрический керамический материал, включающий МЬ 105,йа 10 , Ь 103, 5 гО,соетав котороговыражается следующим образом,мол. Ъ:йайЬОЗ 85,53-87,241. МьОз 12, 22-12, 4 б5 гО 0,3 -2,25Известный материал имеет достаточно низкие значения диэлектричечкой проницаемости (Ят о =110-130),сравнительно высокие значения коэффициента электромеханической связи (Кр = 0,136-0,225), скорость звука (Чй = (5,58-5,86) 10 З и/с) Г 2 )Недостатками материала являютсяего высокая температура спекания(Т.сп. = 1190 оС), вызывающая улетучивание щелочных металлов и связанную с этим плохую воспроизводимостьхарактеристик, а также узкий интервал спекания.Целью изобретения является понижение температуры спекания материа ла.Поставленная цель достигается тем,что пьезоэлектрический керамический материал, включающий йа 0,1,10,ИЬз 05, 5 гО, дополнительно содержйтМп 01 при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:ЙЬ 105 81,40-81,53йазО 16,52-16,54 2 ззО . 1 у 14-1,165 гО 0,72-0,74 МпОЗ 0,05-0,2Синтез осуществляется ло обычной 30 керамической технологии двукратным9 б 8011 3обжигом: температура 800 С, продолжительность с 5 ч5 ч.Спекание проводят методом горячего прессования по следующему режиму; 830-950 фС, 200 г/см 1, время выдержки 40 мин, 5Поляризация образцов производится в силиконовом масле при 140 фС в течение 45 мии в поле напряженностью 38-47 кВ/см с последующим охлаждением под полем до 90 оС. 1 ОВ таблице приведены электрофизические и технологические параметры составов материала (Ма,10-110-МЬ 0 5 гО-МпО).Как видно из таблицы, введение 15 марганца вызывает резкое снижение температуры спекания до 830-950 фС. Составы предлагаемого материала имеют достаточно низкие значения диэлектрической проницаемости (ВЗ 3 /6 =150- 2 От0 164), весьма высокие значения коэффи циента электромеханической связи(Кр= =0,192-0 209),пьезомодуля (Оз=(11- 12) 10 " ,К/н). Диэлектрическйе поте-, ри (сд о -2,27-2,92 ) не выше, чем в известном материале (сд с,97-2,9825 Предлагаемый материал имеет болеевысокую скорость звука Ч(5 85 ЬФ5,91) 10 м/с. И это создает дополнительные преимущества его использова-,ния в высокочастотных устройствах посравнению с известным материалом. Наиболее. эффективным является состав 2, имеющий Т. сп. 830 фС. Сочетание в предлагаемом материале достаточно высоких значений Кр, д З Ча, довольно низких значений/6 с очень низкеими температурами спекания является весьма благоприятным, так как позволяет при заданном уровне характеристик материалов. достигать более высокбй их воспроизводимости.Положительный эффект предлагаемого материала обусловлен его качест-. венным и количественным составом, что подтверждает также пример 4, демонстрирующий ухудшение свойств за пределами предлагаемой области концентраций компонентов. Нарушение этих пределов приводит, как видно из таблицы, к повышению Т. сп.,дд, уменьшению КР, Чя.968011 формула изобретения Составитель Н,фельдманРедактор О.Половка ТехредЖ,КастелевичКорректор Н Король Заказ 8018/37 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд.4/5Филиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Пьезоэлектрический керамический материал, включающий МЬ 06, МазО, ОО, гО, отличающийся тем, что, с целью понижения темпера. туры спекания, он дополнительно содержит Мп 02 при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:МЬ 0 81,40-Я 1,53МаъО 16,52-16,54 1 тО 1,14 -1;165 гО , 0,72 -0,74Мп 0 0,05 -0,205ЪИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 619470, кл. С 04 В 35/00, 1978.2. Авторское свидетельство СССРР 694478, кл. С 04 В .35/00, 1979,