Пьезоэлектрический керамический материал

Пьезоэлектрический керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ на основе РЪТЮ 3 содержащий РЪо, Ti02, , MnOj. и SiO .отличающийся тем, что, с целью повьЕ1 ения механической прочности он дополнительно содержит SnO при следующем соотношении компонентов, мас.%: РЬО 1,28-65,09 Ti02. 22,95-26,02 LajOj 5,88-8,11 ,28-0,29 SiO,0,22-0,23 SnO,2,96-6,72

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Оз,н с

РЕСПУБЛИК

MQ

ГОСУДАР(ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И mHPbITHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ н eevoeceoev ссщфсссъстсу

М, Ф (21) .3507663/29-33 (22) 03.11.82 (46) 15.02.84. Бюл. 9 6 (72) З.П.Иилберг, Р.З.Клейне,.

Т.К.Кутузова и Э,Ж.Фрейденфельд (71) Рижский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 666.655(088.8) (56) 1..Яффе 3. и др. Пьезоэлектрическая керамика. M., "Мир", 1976, с. 111.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 983115t кл. С 04 В 35/00, 1980.

„„SU, 3226 A (54 ) (57 j ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ KEPANRЧЕСКИЙ MATEPHAJI на основе PbTi03,. содержащий PbO, TiO La>Oy, МпО и SiO, отличающийся тем, что, с целью поваааения механической.прочности он дополнительНО СОдЕржнт Snop. Прн СЛЕдуЮщЕМ СООтношении компонентов, мас.В:

РЬО 61,28-65,09

TiO, 22,95-26,02

La 03 5,88-8,11

Мпо 0,28-0,29

Ях02 ОФ22-ОЮ23

SnO 2,96-6,72

1073226

9-12,5

Таблица 1

Ю ЮЮЮЮ ЮЮ

Состав, мас. Ф

Пример мпо>

PbO

24,19 5,93 4,85

0,28

0,,23

63.,17 24,48 6,98

4,86

0,28

0,23

61,83 24,77 8,03 4,86

0,28

0,23

0,29

0i23

65,09 25,44 5,99 2,96

63,75 25,73 7,05 2,96 0,28

0,23

0,29

0,22

62,39 26,02 8,11

2,97

Изобретение относится к пьеэотехнике и может быть использовано для изготовления электролеханических фильтров и датчиков ультразвуковых вибраторов.

Известна керамика на основе

PbTiOy f 1)

Недостатком этой керамики является низкая механическая прочность.

Наиболее близким к предлагаемому является пьезоэлектрический керамический материал, содержащий, мас.Фг

PbO. 24,58-25,49, TiO,0,09-.3,86, Là ОЭ 0,29-0,30, Mnog 1 4-3,61, Nd. 0,15-i0,401 Sion u

Geol 0,05-0, Х4. При э1Ьм часть каМпонентов в количестве 1,5-4 мас.% он содержит в виде предварительно сплавленного стекла состава, мас.%г

PbO 74,01, Tio 6..36, 1а оу 6 20;

В о 9,96 и аео 3,47. Г2 Г

Однако указайный материал имеет недостаточно высокие значения механической прочности (950-1300), Цель изобретения - повышение ге-. ханической прочности.

Указанная цель достигается тем, что пьезоэлектрический кеармический материал на основе PbTio3, содержащий Pbo, Tio+, La 0, Mno> и Sion, дополнительно содержит Sno при следуюшем соотношении компонентов, мас.Вг

РЬО 61,28-65,09 Tioz . 22,95-26,02 ьа ОЭ 5,88-8 11

MnOg 0,28-0,29

Sip 0,22-0,23

SnO 2,96-6,72

Для изготовления пьезокерамики используется сырье в виде окислор: марки ч.д.а. Смешивание и помол сы« рья производят в яшмовом барабане в среде изопропилового спирта в течение 12 ч. Шпикер высушивают при

150«200 С. Синтез Pb Tio> осуществляют 3 ч при 930 С Брикеты после . синтеза измельчают в яшмовом бараба5 не в среде иэопропилового спирта, куда и добавляют измельченное до прохождения через сито 9 0063 стекло.

Стекло синтезируют иэ оксидов марки ч.д.а.в корундовом тигле в коли10 . честве 300 г. Синтез стекла прове.ден в силитовой электрической печи при 1250-1300 С в течение 0,5 ч. Потом стекло фриттуют. Керамические образцы прессуют в виде дисков диа15 метром 13 мм, в качестве связки используют 5%-ный водный раствор поли.винилового спирта. Спекают образцы при 1180.-1200 C в течение 1 ч. После шлифовки диски керамики подвергают отжигу при 1080-1100 С..

Полученная пьеэокерамика имеет следукщие свойства:

Плотность р, г/см 7г4-7,5

Диэлектрическая проницаемость Е 330-475

Диэлектрический потери; tg д" 0,0045-0,0060

Пьезомодуль.

ЗЭ

70-90

Пьезомодуль

d 10 г, кл/Н

Механическая прочность Я,„ .3100-6950

В состав керамики введено стекло в количестве 2 мас.В, состав которого, мас.йг PbO 72,0, TiOz 7,2;

La>O, 6,3; Sn02 2,9; Siog11,6 и синтезированный керамический материал в количестве 98 мас.В.

Общий химический состав приведен

40 в табл. 1, свойства полученной керамики » в табл. 2.

1073226

Продолжение табл, Состав, мас.%

PbO TiOt. LsL05 $п0 Mn02 . Si04

Пример

22,95 5,86 6,72 0,28

0,23

63,94

0,28

62убО 23,25 6,92 6,72

0,23

61,28 23,53 7,96 6,72 0,28

0,23

Таблица 2

Свойства gd а 10, а,. 10, Мй Я

/Н Кл/Н

Состав

Плотность г/смз

«««

0,0045 85

360

5750

0,0045 90

400

6950

7,5 .

0,0060 75

44,0

5100

7,4

33.0

0,0050 70

9,5

3750

7,5

340

0,0060 80

3100

405

4400

0,0040 80

7,5

0,0060 75

7,4

380

5100

400

0,005& .75

3850

7,4

0,0050 90

7,5

475

5350

ВНИИПИ Заказ 263/20, Тираж 606 Подписное

М ««4в««««««

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проеткная,4

Предлагаемы пье зоэлектрнческий материал обладает оптимальным соче танием высоких и стабильных пьезоэлектрических .параметров с высокой механической добротностью;

Пьезоэлектрический керамический материал на основе титаната свинца с таким сочетанием свойств превосходит известные аналоги керамических материалов. Внедрение предлагае мого пьезоэлектрического материала значительно повышает надежность работы аппаратуры с использованием пьезоэлементов.

Благодаря технологичности пред-. лагаемого материала можно обычным кераыическим методом получить керамику с высокой плотностью н практи»

6О чески нулевым водопоглощением..