Пьезоэлектрический керамический материал

Пьезоэлектрический керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области пьезотехники и может быть использовано для создания высокочастотных электромеханических преобразователей, основанных на явлении пьезоэлектричества , в частности в ультразвуковых линиях задержки, моночастотных резонаторах li. акселерометрах. Для снижения температуры спекания и повышения объемного пьезомодуля в твердьй раствор ниобата лития-натрия дополнительно введен оксид висмута при следующем соотношении компонентов, мас.%: LijO 1,0-1,3; 16,5-16,7; 81,3-82,1; Bi,jO,0,1-0,8; , 1-0,2. Материал обладает следующими свойствами: .температура спекания 1120-1140 С, плотность 4,27-4,46 г/см, диэлектрическая проницаемость 5 о 61-63, тангенс угла диэлектрических потерь tg 5 0,1-0,2%, пьезоэлектрические модули: d3, (4,8-5,4) IO- Кл/Н и d, (51,1-57,2) , объемный пьезомодуль , 10,2-10,7, коэф-g фициент электромеханической связи : Кр 0,17-0,20, скорость звука V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5lj 4 С 04 В 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ср

4 Д /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4157245/31-33 (22) 18. 11.86 (46) 07.10.88. Бюл. И 37 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я. Пельше

- (72) И.С. Виноградова, Л.В. Корзунова, И.В. Аболтиня и Э.Ж.Фрейденфельд (53) 666.655(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1089075, кл. С 04 В 35/00, 1984, Авторское свидетельство СССР

Р 1331856, кл. С 04 В 35/00, 10, 10.85, (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ

МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к области пьезотехники и может быть использовано для создания высокочастотных электромеханических преобразователей, основанных на явлении пьезоэлектричества, в частности в ультразвуковых линиях задержки, моночастотных резонаторах + акселевометрах. Для сни„„SU„„1428744 А 1 жения температуры спекания и повышения объемного пьезомодуля в твердый раствор ниобата лития-натрия дополнительно введен оксид висмута при следующем соотношении компонентов, мас,l:

Li О 1,0-1,3; Na О 16,5-16,7; Nb О

Материал обладает следующими свойст-„ вами: температура спекания 1120-1140 С, плотность 4 27-4,46 г/см, диэлектЭ

r рическая проницаемость с /F = 61-63, тангенс угла диэлектрических потерь

tg f = 0,1-0,2Х пьезоэлектрические модули: dq,= (4,8-5,4) 10 Кл/Н и

d.. = (51,1-57,2) ° 10 Кл/Н, объемный пьезомодуль d /D» = 10,2-10,7, коэф- ф фициент электромеханической связи .

К = 0,17-0,20, скорость звука V< = (5,4-5,7) 10 м/с, механическая до ротность Ц н = 1572-1822, температура о

Кюри 380-410 С, механическая прочность 810-823 кг/см . 2 табл.

1428744

Таблица i

Состав Содержание, мас. % на 100 г шихты материала Li 0 Na О Bi

\ г

0 Т10 МЬ О 1,2 16„5 0,8 0,2 81,3

1 2 16 б 04 01 81,7

1,1 166 01 01 82 1

1 2 16 50 08 015 81 35

131670502,813

Таблица 2

Свойства

Предлагаемый материал

Известный ма2 3 4 териал

Оптимальная температура спекания, С 1130 1130 1140 1140 1130 1i90-1220

Плотность о, г/см

О

4,27 4,46 4,30 4,30 4,30 4,18-4,20

Диэлектрическая проницаеMMooccTTh hE /8.

62 63 61

65-70

Изобретение относится к пьезотехнике и может быть использовано для создания высокочастотных электромеханических преобразователей, в част.ности, для ультразвуковых линий задержки.

Цель изобретения — снижение температуры спекания и повышение объемного пьезомодуля. 10

Керамику на основе ниобата натриялития, модифицированную оксидами стронция и титана, получают из карбонатов лития, натрия, оксидов висмута и титана марки ч.д.а., оксида ниобия марки РЭТУ-48-4-273-73.

Смешивание и измельчение компонентов осуществляют в яшмовом барабане в среде абсолютного спирта, время помола 12 ч. После высушивания при

200-250 С материал подвергают обжигу о в порошкообразном состоянии при 800 С

1 в течение 4 ч, затем измельчают до прохождения через сито 10000 отв./см после чего прессуют диски диаметром 25

12 мм и толщиной 2 мм.

В качестве связки используют 3%-ный водный раствор поливинилового спирта. о

Спекание проводят при 1120-1140 С с . йыдержкой 1 ч. На сошлифованные диски наносят электроды методом напыления алюминия в вакууме. Поляризация осуществляется в полисилоксановой жидкости о при 150 С и напряженности поля 50—

70 кВ/см.

Химический состав материала приведен в табл. 1, свойства " в табл. 2.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, включающий Nb 0, Na 0, Li О, г

TiO è добавку, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры спекания и повышения объемного пьеэомодуля, он содержит в качестве добавки Bi 0 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

,0, 81,3-82, i

Na О 16,5-16, 7

1 -гО 1,0-1,3

Hi203 0,1-0,8

ТО, О, 1-0,2.

1428744 Продолжение табл.2

Предлагаемый материал

Известный маСвойства терн ал

0,2-0,3

0,2 0,2 0,1

0,2 0,1

25- 27

5,2 5 3 5,2

4,8 5,3

55,2 56,0 55,3

110-130

51,1 56,5

Объемный пьезомодуль оу)/с1, 10,7 10,7

4,7

i0,6 10,6 10,6

Коэффициент электромеханической связи Е 0,17 0,19

0,18

0,22-0,30

0,19 0,18

Скорость звука

V ° 10, м/с

5,4-5, 7

5,5 5,6 5,4 5,6 5,5

Механическая добротность Я„, 2190-2240

1656 1640 1600

1822 1572

Температура

Кюри, С

420-435

390 310 280 410 400

746-8 1. 0

810 823 815 820 810

Редактор В. Петраш

Заказ 5095/27 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Тангенс угла диэлектрических потерь tg F, %

Пьезоэлектрический модуль

dð,10 Кл/

Пьезоэлектрический модуль

d 10, К /Н

Механическая прочность 6 кг/см

Составитель Л. Косяченко

Т ехр ед М. Дидык Корректор И. Муска