Пъезоэлектрический керамический материал

Пъезоэлектрический керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ 1АТЕРИАЛ, включающий РЬО, КЬгОг и KjO, отличающийс я тем, что, с целью повышения темпера-туры . Кюри .при сохранении значений пьезоэлектрических параметров, он дополнительно содержит при следующем соотношении компонентов, мас.%: РЬО37,21-38,24 55;39-56,93 ,39-3,23 ,60-7,01

(I9) (1)) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСЙУБЛИН (()) С 04 В 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

H a8TOPCKOMY C TBV (21) 3660037/29-33 (22) 09.11.83 (46) 07.06.85. Бюл. Р 21 (72) F..Ã.Ôåñåíêo, З.В.Бондаренко, Р.У.Девликанова, А.Я.Данцигер,, Л.А.Резниченко, В.С.Филипьев и Л.С.Аржановская (71) Ростовский ордена Трудового .Красного Знамени государственный университет им. М.А.Суслова (53) 666.655(088.8) (56) 1. Ананьева A.A, Угрюмова M.A.

Разработка и исследование сегнетокерамики для электромеханических преобразователей. Сб. "Титанат бария", М., "Наука", 1973, с. 201-209. (54} (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ, МАТЕРИАЛ, включающий РЬО, Nbg0g и К О, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения температуры Кюри при сохранении значений пьезоэлектрических параметров, он дополнительно содержит Rb О при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Pb0 37,21-38,24

ИЬ„О - 55,39-56,93

К О 0,39-3,23

НЬ О 1,60-7,01

1159910

Изобретение относится к пьезокерамическим материалам и может быть использовано для создания высокотемпературных преобразователей, работающих в высокочастотном диапазоне. 5

Известен пьезоэлектрический керамический материал системы (К 0 5

Na 0,5) 0,97 Pb>< 0,03Nb 03, представляющий собой состав )(К О вЂ” g л/а О— тРЬΠ— 4Nb Og, компоненты которого !О находятся в следующих соотношениях, вес. Х:

К,О 13,12

Na Î 38;63

PbO 1,92 IS

Nb 0 ã 76,33 с параметрами - /Е„=520; К =0,325, +=9,3 ° 1О э в М/Н, Т, =380 С (13.

Однако этот материал имеет недостаточно высокую температуру Кюри, 2б что ограничивает температурный его рабочий интервал °

Цель изобретения. — повышение температуры Кюри при сохранении высоких значений пьезоэлектрических парамет- 25 .ров.

Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал, включающий РЬО, НЬ О и К О, дополнительно содержит ЗО

КЬ О при следующем соотношении ком1 понентов., мас.7:

Pb0 37,21-38,24

NbкОь 55,39-56,93

К О 0,39-3,23

КЬ О 1, 60-7, 01

Синтез материала осуществляют в две стадии при температурах =900 С, 4 950 С, продолжитель- ность = = 6 ч. Спекание прово- 4,> дят методом горячего прессования при

1175 С, давлений 4 10 Па, длительность изотермической выдержки при температуре спекания 40 мин, Поляризацию образцов проводят в силиконовом о масле при 140 С в течение 45 мин в поле напряженностью 3,5-4,0 кВ/мм с последующим охлаждением под полем до 90 С. Значения электрофизических параметров предлагаемого материала приведены в таблице.

Как видно из таблицы, введение

ВЪ О в указанных пределах концентрат ций позволяет существенно повысить температуру Кюри при сохранении высоких пьезоэлектрических параметров (примеры 2-5). Получены составы т с Е Е такого же порядка, как в известном, однако обладающие более высокими значениями Кр и, и более высокой температуры Кюри (Т =450)

1( (пример 4) .

Положительный эффект предлагаемого материала обусловлен его качественным и количественным составом, что подтверждают примеры и 6, демонстрирующие ухудшение свойств эа пределами предлагаемой области концентраций. Нарушение этих пределов приводит,как это видно иэ таблицы, к уменьшению Т„ и остальных пьезоэлектрических параметров (К, !у ь

Повышенные значения Т позволяют использовать материал.при более высоких температурах.

Более высокие значения (KI) при сохранении высоких значений пьезомодуля (ду ) предлагаемого материала (пример 4) по сравнению с известным способствует увеличению коэффициента полезного действия преобразователя.

Оптимальное сочетание параметров наблюдается у составов (2-5): б, /Е;-3 74-537;

Кр =0,24-0,349 й,,! =34-45;

8 (8,5-10,2)- 10 в М/Н;

Т =441-472 С.

Как видно из таблицы, предлагаемый материал обладает более высокими значениями Т при сохранении высоких значений пьезоэлектрических параметров по сравнению с зарубежными и отечественными пьезокерамическими материалами и по совокупности параметров является перспективным для

ВЧ-техники.

3 1159910 . 4

Электрофизические параметры твердых растворов в системе х К О вЂ” у Rh A — z РЬΠ— u Nb

Состав

Ll Р 11.С:P Па мин х у

1 3,65 0,80 38,39 57,16 1180 4 i10т . 40

2 3 23 1 60 38 24 56 93 -1175 4 10 40

4 10т 40

3 2,81 2,39 38,09 56,71 1175

4 ° 10 40

4 . 1,99 3,96 37,79

56,26 1175

55,39 11?5 4 ° 10 40

5 0 39 7 01 37 21

6. 0,20 7,39 37,13 55,28 1175 4 ° 10 40

7 (прототип) «/

У

Продолаение таблицы

Электрофизические параметры

1Я L 1е, 4 ф ê chal 3 ц„ l4i10 т„ с

Кл/H М/Н

I 433 408 0,2!8 25 130 7,2 404

2 265 374 0,242 34 36 10,2 450

3 366 520 0,316 39 165 8,5 441

4 . 481 537 0,349 45 484 9,4 450

5 487 467 0,30 38 116 9,1 472

6 607 594 0,25 37 . 173 7,0 420

520 0,325 48,3 - 9,3 380

Составитель. H.Ñîáîëåâà

Редактор E.Ëóøíùñîâà Техред 3,Палий: Корректор E.Ponnco

Заказ 3686/21 Тираа 605 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д.-4/5 филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4