Пьезоэлектрический керамический материал

Пьезоэлектрический керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к материалам пьезотехники и может быть использовано при изготовлении пьезоэлектрических преобразователей ультразвуковых дефектоскопов , толщинометров, приборов медицинской диагностики. Для повышения коэффициента электромеханической связи KI и уменьшения значения механической добротности при сохранении значений Кр, равных-нулю, пьезоэлектрический керамический материал, включающий РЬТЮз, СаТЮз, Pb(Wi/2Zm/2)03, Pb(B02)2, РЬМпОз и РЬ(Л/1/2Меш)Оз, где Me - металл, в качестве Me содержит Мд при следующем соотношении компонентов, мас.%: РЬТЮз 78,91-84,84; СаТЮз 7,13-12,64: Pb(Wi/2Zm/2)03 5,17-5,51; Pb(B02h 1,43- 1,48; РЬМпОз 0,11-0,14 и Pb(Wi/2Mgi/2)03 1,26-3,23. Спекание материала проводят в атмесфере кислорода при 1130-1170°С в течение 4 ч, Материал имеет следующие характеристики: Тк 277-347°С; (6,75-7.1)-103 кг/м3;езз/Ј0 120-170; tg б 1,8-2,1%; KtO,61- 0,68; QM(t) 4,0-8.4; d33 (100-123) Кл/Н; дзз(73-107) -10 3В-м/Н.2табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4704412/33 (22) 14.06.89 (46) 30.12.91, Бюл. ¹ 48 (71) Научно-исследовательский институт физики при Ростовском государственном уни- верситете (72) Л.Д.Гринева, О.Н.Разумовская, Е.С,Мирошниченко, В.Д.Комаров и Л,А,Шилкина (53) 666,655(088.8) (56) Заявка Японии N 59-40314, кл, Н 01 L41/18,,1984, Авторское свидетельство СССР № 1634655, кл. С 04 В 35/46, t988. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к материалам пьезотехники и может быть использовано при изготовлении пьезоэлектрических преобразователей ультразвуковых дефектоскопов, толщинометров, приборов медицинской диагностики. Для повышения

Изобретение относится к материалам пьезотехники и может быть использовано при изготовлении пьезоэлектричеких преобразователей ультразвуковых дефектоскопов, толщинометром, приборов медицинской диагностики.

Цель изобретения — повышение коэффициента электромеханической связи Kt u уменьшение значения механической добротности QM(t) при сохранении значений

Кр, равных нулю.

Составы материала синтезируют методом твердофазных реакций. Для повышения гомогенности твердых растворов (ТР) синтез проводят в две стадии с промежуточным помолом спеков и перемешиванием.. Ж, » 1701703 А1 (я)з С 04 B 35/46, Н 01 1 41/18 коэффициента электромеханической связи

К и уменьшения значения механической добротности при сохранении значений Кр, равных -нулю, пьезоэлектрический керамический материал, включающий РЬТ!Оз, СаТ)Оз, РЬ(Ю1/22п1/2)Оз, РЬ(В02)2, РЬМпОз и РЬ(М/1/2Ме1/г)Оз, где Ме — металл, в качестве Ме содержит Mg при следующем соотношении компонентов, мас. ь:

РЬТ!Оз 78,91 — 84,84; СаТ!Оз 7,13-12,64;

РЬ(101/22п1/2)Оз 5,17 — 5,51; РЬ(ВО2)2 1,43—

1,48; РЬМпОз 0,11 — 0,14 и РЬ(В/1/2М91/2)Оз

1,26 — 3,23, Спекание материала проводят в атмесфере кислорода при 1130 — 1170 С в течение 4 ч, Материал имеет следующие характеристики: Тк 277 — 347 С; (6,75 — 7.1) 10

Kf/M; бзбео 120 170; tg о 1,8 2,1%; Кс 0,61 — ф

0,68; 0М(Т) 4,0 — 8.4; d33 (100 — 123) 10 Кл/Н;

9зз (73 — 107) 10 В м/Н. 2 табл.

° Ф

«4

Режимы последовательных обжигов; Т1 = (8500С при t< = 10 ч, Т2 =- 1000 — 1150 С при tg д

= 2,5 ч. Спекание проводят по обычной керамической технологии в атмосфере кислорода при Т г = 1130-1170 С в течение 4 ч.

В результате получают однофазные поликристаллические TP со структурой типа перовскита. Поляризацию измерительных образцов диаметром 12 мм и тол щинои;а

0,5 мм проводят в полиэтилсилоксановой жидкости марки ПЭС-5 при Tn = 100 — 160 С.

Еп -(6 — 10) 10 В/м, tg = 15 мин, Измерение основных электрофизичеких параметров проводят через 24 ч после поляризации в соответствии с ОСТ

110444-81. Определение малых К (0,15) про1701703

Таблица 1 водят с учетом поправки к измеренному резонансному промежутку. Значение К определяют путем измерения основной резонансной частоты толщинной моды колебания и ее обертонов при помощи измерителя амплитудно-частотной характеристики X)-48, В ряде случаев. значения К уточняют измерением резонансной и антирезонансной частот на измерителе импеданса BM508. Н а этом же и рибо ре фиксируют значения резонансного сопротивления образца, необходимые для расчета Q (t). Измерения бзз выполнены в квазистатическом режиме.

Составы и характеристики полученного, материала приведены в табл.1 и 2 соответ, ственно.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, включающий РЬТ)Оз, СаТ)Оз, Pb(N/1nZn1/g)0a, Р b(B Qz)2, P b Mn Оз и

5 РЬ(Ы1/2Ме1/2)03, где Ме — металл, o T tl и ч аю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента электромеханической связи

К и уменьшения значения механической добротности Ом(т) при сохранении значений

10 К>, равных нулю, в качестве Ме он содержит

Mg при следующем соотношении компонентов, мас.$:

РЬТ) Оз 78,91 — 84,84

СаТ)Оз 7,13 — 12,64

15 РЬ(Ю1/22п1/ )Оз 5,17 — 5,51

РЬ(ВО )2 1,43-1,48

РЬМпОз 0,11 — 0,14

Pb(W>/Му/2)Оз 1,26 — 3,23

1701703

* о

1 03 -- l ю

I сб I

NO во (i

I ( ( (l

Z 1

« б о м

I с>

CO м с>

I с,» о

o IXI и3 и3 о о

N C4 бч с 1

I ло

3.31 СЧ сч л

IA

1 со л С> ол

l ол

1 сЧ сч м! 1

Г: 1 о

I с> l сб 0» б к

1 ю

О 1

1 лйб 1

ОО I б

„— т ю Х о

1 лФ 1

ОО I

03 С о Z I

I б . С 1 (л Y I

1,« ° 1 с >Z>

ОО I! 1 л> I с> I с е О !

Z I

" !

l (" 1

1

Ч> 1

М 1 —.— --3

1

ОООО 1

3-- — -- 1 .)

О I

1 б-! ) >

1О аХ

1 — — -1 !

ОО I

° 1

I л>Я1

c> z

3 I

I сл 1 (о !

3- i (б

I

I !

1 I

1 О Ф I ое!

I с-> I- 1 о бчм

"м о «сч— л» бсб-т !» о ола о лм мо о

ОО Л мо-ао

N O! м

- mo o а3 3 оооо мое о о

«>

oou o

>О а COCO оооо

Ф 1 мсо об

>О >О ъо "О оооо с» с>о о лэсч сч

-Е М бСб 33С аомл

« сю бач> об

>7> Об Сбб 03. II3 с» л Оъ ло!.о о! --ел

О» Л сЧ.Е сч сч мм

ОО3ОО

Лб mcus! о c счб>-3 аo z

С 3-1I

I

1

I

I

I !

1

1

I

1

I !

I

I

I !

3 с !

I

3

1 б

1 (3 !

I

3 б

I

I

1

I

1

3

l

I

1

1

I

3

1 ! !

I

1

I

I

1 !

I

1

l

1

I б

I

1

1

1 !

I ! !

I

1

I

I

I !

1

I

1 !

I

3

1

1

i

1

1

I б

I

1

1

I

l ! б

1 б

I !

1

Э Iс о а ю

>0

Х 3m z с>

zее

Х О.S х е е z z ю х е

z ce;-.

aIzm л ах е

ОО О»

C 3 О> с а -:> о

zC YХ

K.= -Ф

Ф >Х л сТ о ао

Х 1> т и 1° в о>а.

u» r 0

° -3-Хл

82еес б- Г е о х а х а

Е 3-Z ю0юо

X Z S а >а о о

o5cv

C l- Э

s л у л 0 о т.

О л Z >0 осах

z e L e

Z I" Z Z.

Фдео м е >- а

>а s б х с а е е е хcc»ю

О СО б х н >п z

+z 0 +Z g

ФОО>.. е о

I Я

0 C с

f0 .;, сс а У а л о х

3> е с2-т о

a S с>

Ф а.:-, с а >- о а.

3> Q Я

3- »« ю

1 >0 S а с* с»»s

3- >- а оо

- F«z а >0 л

zcr=

ХZ0>6

m 0»- о

Х 1- Z

С I 0 о z m х>- а еб-ое

a u

3- л

ml- 0o а о х

>00 .О

z N 9

» э оих

I C03z с е е х

l Z Е сс аz

3="О-ю Е3.

0I

z

>0

01 т

X а

I о ю

Ф л

10 C х

>0 >Х л сб .т

IQ

C ю о с

O 1

I .О

Ф оо», о о

Zm3( с л оаС Ф

»-z c

0»3

Ю X X

S л Z

zсс

Е О оа л О >а о е с с х е

>" сб> Е и ю .О

1> .«Е е z с

0I

>0 х IО.д О сои

-om х W в фа

0 Е 0

>,z о х х

Q е л 10

I Z

v хо» с> т а 3 еое

v О.Ф

>о

>х о

0 03>X

О> оа с е е

svc

z 9 z е»о

xzm е х Ф е л

gхс

>- Х >3>

Ф I Х с э ю

03 Z

0-- > о

Х 03

Е °

z л

z «>

Зю"

m 30 >с>. о о

Y б»

>Х

ID О

X Х .О

*ос

=б;с

u z o .«z