Пьезоэлектрический керамический материал

Пьезоэлектрический керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИ ЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ; содержащий NagO, , NbjOj и SrO, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости звука, он дополнительно содержит при следуюи (ем соотношении компонентов, мол.% NaiO42,50-43,03 LijO6,07-6,15 NbjO,48,96-49,57 SrO0,98-1,00 ,25-1,49 (П С

ае и!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(S8 04 3 0

\ъ; л,, !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2Ц 3359615/29-33 (22} 26.11.81 (46) 30.03.83. Бюл. В 12 (72)Е-Г.Фесенко, О.Н.Разумовская, Л.Д.Гринева, Л.A.Ðåçíè÷åíêî,Ë.Ñ.Мар- чук и A.Í.Këåsöos, (71) Ростовский ордена Трудового

Красного Энамени государственный университет (53) 666. 6 55 (088. 8l (56) 1. Proc 7еееР ч 53, Р 10, 1965, р. 1552-1557.

2. Авторское свидетельство СССР

9 694478, кл. С 04 В 35/00, 1978 (прототип).

I (541 (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИ .

ЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содераащий NagO, И 10, НЬ О и SrO, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения скорости звука, он дополнительно содераит Стае при следующем соотношении компонентов, мол.Ф:

Ба О 42,50-43,03

L

SrO 0 98-1,00

Cr>Qg 0,25-1,49

1008198

Электрофиэические параметры составов системы

Х Над о — y L» Π— KNb

Параметры

1 t

Состав З! »3 P т К tg3

9,»» VR.10, м/с

1 43,03 6,15 49,57 1 0,25 130 0,119

2 42,92 6,13 49,45 1 0.,50 130 0,2

1,41 11.90 5,95

1,03 . 1250 6,0

2,15 800 6,02

3,18 800 5,99

3 42,81 6,12 49,32 1 0,75 135 0,203 г

4 42,5 6,07 48,96 0,98 1,49 140 0,202

Изобретение относится к пьезоэлектрическим керамическим материалам и может быть использовано для создания высокочастотных электромеханических преобразователей, основанных на явлении пьезоэлектри5 чества, и, в частности, для ультразвуковых линий задержки.

Известны сегнетоэлектрические пьезоматериалы на основе твердых растворов метаниобатов щелочных мв- 10 таллов f1) .

Одни из этих материалов имеют недостаточно низкие значения диэлектрической проницаемости, другие обладают низкими значениями коэф- 15 фициента электромеханическ эй,связи и скорости звука, механической добротности.

Наиболее близким к предлагаемому является материал (1J, содержащий

NaNbOe, (,» ИЬО, ЯгО в следующих количествах, мол.%:

NaNbO 85,53-87,24

1,» Nba 12,22-12,46

SrO 0,3- 2,25

Эта система имеет достаточно низ. кие зиачения диэлектрической проницаемости (E>gE = 110 — 130), сравнительно высокие значения коэфициента электромеханической связи

К p = О, 136-0, 225 ) и механической добротности (Q = 904 — 1338) .

Однако известный материал характеризуется недостаточно высокой скоростью звука: Ч = (5,58 — 5,86)>

)10 м/с.

35 !.

Цель изобретения — повышение скорости звука.

Поставленная цель достигается тем, что известный пьезоэлектрический ке- 40 рамический материал, содержащий

Na O, L»

Na>O 42,50-43,03

L»lO 6,07-6,15

NbgOy 48,96-49,57

S r» 0,98-1,0

Cr О, 25-1,49

В таблице приведены составы, предлагаемого материала и их электрофизические параметры.

Синтез осуществляют по обычной керамической технологии двухстадийным обжигом: температура T = 800 С, Т » = 850 С, продолжительность

5 ч, t = 5 ч. Спекание проводят методом горячего прессования по следующему режиму: температура 1050

1180 С, давление 200 кг/см, время выдержки 40 мин. Поляризацию образцов проводят в силиконовом масле при

140 С в течение 45 мин в поле напряо женностью 40-60 кВ/см с последующим охлаждением под полем до 90 С.

Как видно из таблицы, введение

Cr>O приводит к существенному повышению скорости звука: VR = (5,95

6, 02) ° 10 > м/с. При этом материал имеет достаточно низкую диэлектрическую проницаемость (g>P = 130 — 140), достаточно высокий коэффициент электромеханической связи (Kp= 0,199

0,202) и высокую механическую добротность (3у = 800 — 1250). Диэлектрические потери соответствуют уровню потерь в известном материале.

Оптимальное сочетание параметров наблюдается в составе 2, у которого

E (E = 130, Кр = 0,2, ig) = 1,03; („„= 1250 и Ч = 6, О 10 м/с.

Сочетание в предлагаемом материале повышенных значений Vg c достаточно низким значением K>>/fz, довольно т высоким значением К и Я»» является весьма благоприятным, так как позволяет расширить частотный диапазон ультразвуковых устройств и улучшить их характеристики.

Положительный эффект предлагаемого материала обусловлен его качественным и количественным составом. ..Нарушение этих пределов приводит, как видно иэ таблицы, к увеличению

g /1»„, tg5 и уменьшению VR и@,»» (составы 5 и 6) .

1008198

Продолжение таблицй

Параметры

Сос=3

t g8 qhl У%10, М/сс тав / Кр

4,6 300 5,93

5 43,09 6,16 49,65 1 0,1

180 0,198

3,72 500 5,92

6 42,4 6,05 48.,82 0,98 1,75 150 0,2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Фельдман

Редактор Л. Филь Техред Т.Фанта Корректор С. Шекмар, ч». ° Ю

Заказ 2260/32 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5