Пьезоэлектрический керамический материал

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рп 975681(23) ПриоритетОпубликовано 2311.82, Бюллетень М 943Дата опубликования описания 23,11,82 151)М. Кп.з С 04 В 35/49 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения СРостовский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙМАТЕРИАЛ Изобретение относится к пьезоэлектрическим керамическим материалам и может быть использовано для создания высокочастотных преобразователей, в частности для дефектоско пов, работающих в условиях повышенной температуры. Известны пьезокерамические материалы на основе чвтырехкомпонентныхсистем твердых растворов, содержащих РЬТ 105 и РьггО и два другихкомпонента типа РЬВл ВОД 11.Однако укаэанные материалы имеютнедостаточно высокую температуруКюри Тт360 оС и поэтому не могутприменяться при повышенных рабочихтемпературах (300-320 о С) . Кроме того,многие из укаэанных материалов обладают недостаточно низкими значениямидиэлектрической проницаемости, необходимыми для работы в высокочастот.ном диапазоне,Наиболее,близкой к изобретениюявляется трвхкомпонентная система 2,сОдержащая РЬТ 1 О РЬгго, РЬИСй,о4 т. Жзв следующих количествах, мол,Ъ:РЬТ 10 к 42,0-45,0РЬггОэ 53,0РЫ,СсО, 2,0-5,0 Однако известные материалы привысоком коэфФициенте электромеханической связи К р = 0,57-0,63 имеютнедостаточно высокие температурыКюри ТК = 339-359 С, низкую температурную стабильность электрофизических параметров и недостаточно низкиезначения диэлектрической проницае мости Я,Т У Ео = 780-840Цельв изобретения является повышение точки Кюри, улучшение температурной стабильности электрофизических параметров, снижение диэлектрической проницаемости и температурыспекания.Указанная цель достигается.тем,что пьезоэлектрический керамическийматериал, включающий РЬТОь, РЬгг 09и РЪЩС 4, ) Ов, содержит указанныекомпоненты в следующем соотношении,мол.Ъ: РЬТ 10 в 61,0-75,0Рьгг 0 10,0-37,0 РЬ Щ СЙ) О 2,0-15,0Синтез составов осуществляетсяпо обычной керамической технологии в защитной атмосфере РЬО. Температура синтеза 850 оС, продолжительность 30 10 ч. Спекание образцов производит 975681ся методом горячего прессования последующему режиму: температура 10251180 С, давление 19,6 ИПа, времявыдержки 40 мин.Температуры спекания составов приведены в табл, 1.Поляризация образцов проводитсяв полиэтилсилоксановой жидкостиПЭСпри 140 С в течение 45 мин вполе напряженностью 4,0-4,3 МВ гл-"с последующим охлаждением под полем,до 90 фС,Измерение электрофизических параметров проводится через 24 ч послеполяризации в соответствии сГОСТ 12370-72.Электрофизические характеристикиисследованных составов приведены втабл. 2. Составы имеют следующиезначения: температура Кюри Тк =397-455 фС, коэффициент электромеханической связи Кр = 0,083-0,320,диэлектрическая проницаемостьЕ /6 = 233"460.Результаты измерения температурной стабильности электрофизическихпараметров предлагаемого и известного материалов приведены в табл. 3. Расширение интервала концентраций РЬТ 10 или РЬЕтО предлагаемого пьезокерамического материала приводит либо к резкому снижению коэффициента электромеханической связи, 5 пьезомодуля, либо к снижению температуры сегнетоэлектрического фазового перехода Тк и повышению диэлектрической проницаемости. Предлагаемый пьезокерамический материал спекается при более низких темпэратурах (Т= 1025-1180 С) по сравнению с известными (Т в =1080-1280 С), что делает его более техно, огичным и экономически выгодным для промышленного производства.Сочетание высоких значений температуры Кюри Т с низкими значениями диэлектрической проницаемости /с при сравнит .льно высоких значениях коэффициента электромеханической связи Кр и пьезомодуля Й (табл. 1) позволяет использовать предлагаемый материал для создания высокочастотных пьезопреобразователей, работающих при повышенных температурахЮ сс юо Дос Н 6 3 С 4 Х 6 (бХ6 о с м счх о о а о х ФО с а фОссР 3 6 = с-6 Ра оо яс хо сс .Х Г 6 Р " а .ЪУ Д, 4 Д г 6- ; Р 6 Е Х 1 110 11-1111 Лг1 ГЧ(-3 ГЧ В сс 3 В с с с сч сч оФ ф (с (Ч (Ч с %( %3 сч м (О сч о с с с (ч о в о В (сс с О О м ф с о о с1 С.1Л сР ("3 Л О СО Л СО (Ч О Гс О Ю (сф (Ч с ( М М с 3 Л О с ( ГЧ сР сЧ ( ( О т( О В О О с 3 с 3 сФ Р фФ Ф с 3 фФ с 3 сР сР сУ У М фФ с 3 ф 1 О 1 (Ч "( М Г3 ф СЧ СО -3 ср (3 Ю СЧО О ф М Гс а ( О 3 В Л (Г ЛМ (33М М СЧ (Ч СЧ СЧ М М М М М М У Ч с 3 Ч 1 1 1ГЧ л ю л 1 ч-( ;(,-( 1975681 12 РЬТ 10 61,0-75,0 РЬЕг 0 10,0-37,0 РЬ (,ЧрСд рД 02, 0-15, 0 Составитель Н.фельдманТехредТ.фанта Корректор ГРешетник Редактор Л,Лукач Эаказ 8922/37 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияПьезоэлектрический керамический материал, содержащий РЬТ 10 , РЬ 1 г 0 и РЬ(1",0) 0, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышению точки Кюри, улучшения температурной стабильности электрофизических параметров, снижения диэлектрической проницаемости и температуры спекания, он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мол.В: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Великобритании 91430475,кл,С 01 Р, 1976; 2. Авторское свидетельство СССР 10 9309395, кл. С 04 В 35/46, 1970.