Керамический материал

Керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в качестве электретного материала. Сущность изобретения: керамический материал содержит, мас.%: титанат лантана 47,5-48,3; ниобат лантана 27,5-31,6 и скандат лантана 20,7-24,5. Керамический материал получают методом твердофазных реакций между La2Ti20, LaNbCM, LaScOa. Изобретение позволяет расширить номенклатуру электретных керамических материалов, увеличить их влагостойкость, расширить диапазон климатических условий эксплуатации изделий на их основе. 1 табл. С/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 Н О 1 G 7/02.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832835/21 (22) 31.05.90 (46) 15.05.92. Бюл. ¹ 18 (71) Киевский государственный университет им. Т.Г.Шевченко (72) А.М.Сыч, П.С.Нестеренко и Ю.А.Титов (53) 621.315.62 (088.8) (56) Справочник по электротехническим материалам/Под ред. Ю.В.Корицкого. М.:

Знергия, 1976, т. 3. с. 735 — 739.

Авторское свидетельство СССР

N694478,,кл. С 04 В 35/00, 1979, Заставкер Л.А., Сыч А.M. Изв. АН СССР.

Неорганические материалы, 1975, т. 11, ¹ 4, с, 674-678.

Сыч А.М., Кленус В.Г., Некрасова И.М.

Изв. АН СССР. Неорганические материалы, 1977, т. 13, ¹ 3, с. 471 — 475.

Авторское свидетельство СССР № 975673, кл. С 04 B 35/00, 1981, Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в качестве электронного материала для изготовления источников постоянного поля в измерительной технике, для производства микрофонов, датчиков вибраций, деформаций и давления, а также маломощных генераторов переменного тока.

Известен ряд керамических электретных материалов на основе титанатов двухвалентных металлов общего состава АТ!Оз (А = Mg, Са, Sr, Ва).

Недостатком указанных материалов является незначительная устойчивость потенциала внешнего электрического поля к (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (57) Использование: в качестве электретного материала, Сущность изобретения: керамический материал содержит, мас.%: титанат лантана 47,5 — 48,3; ниобат лантана

27,5 — 31,6 и скандат лантана 20,7 — 24,5. Керамический материал получают методом твердофазных реакций между LazTizOy, LaNb04, LaSc0g. Изобретение позволяет расширить номенклатуру электретных керамических материалов, увеличить их влагостойкость, расширить диапазон климатических условий эксплуатации изделий на их основе. 1 табл.! и воздействию влажности окружающей атмосферы. 1

И звестн ы. электретн ые керамические ! 1 материалы на основе ниобатов щелочных металлов !зз!ЬОз, ЬЗаз!Ь!тз, ниобатое нелли- )> ма NdNb04, Nd>igNbOg титанониобатов редкоземельных элементов.

Однако они также быстро теряют заряд в условиях высокой влажности окружающей среды.

Наиболее близким к предлагаемому является керамический электретный материал следующего состава, мас.%:

Nb20g 80,77 — 81,33

Na20 16,56 — 16,62

1734127

10 после испытания р до испытания

020 1,140 — 1,144

SrO 0,720 — 0,724

TiOz 0,250 — 0,742

Однако известный керамический электронный материал на основе ниобатов натрия, лития и титаната стронция обладает недостаточной устойчивостью потенциала внешнего электрического поля к воздействию влажности окружающей среды. Так, при относительной влажности среды 100 спад потенциала за 10 мин составляет 31,4 —. 45,6 . К недостаткам данного материала относятся также низкие значения потенциала внешнего электрического поля как до (246 — 297 В), так и после 10-минутной выдержки во влажной среде (134 — 204 В).

Цель изобретения — повышение потенциала внешнего электрического поля и стабильности в условиях повышенной влажности, Поставленная цель достигается тем, что керамический материал на основе ниобатов и титанатов металлов дополнительно содержит скандат лантана и титанат лантана при следующих соотношениях компонентов, мас.%;

LazTizOy 47,5 — 48,3

LaNbO4 27,5 — 31,6

LaScOa 20,7 — 24,5

Составы предлагаемого и известного материала приведены в таблице.

Предлагаемый керамический материал получают методом твердофазных реакций между LazTizOz, LaNb04 и LaScOa, Синтез образцов осуществляется нагреванием (950 С, 5 ч) предварительно запрессованных (150 кг/см ) в диски поликристалличег ских порошков LazTizOz, LaNb04, LaScOa.

После перетирания из синтезированных образцов повторно прессуют диски при давлении 10 Т/см и обжигают их при 1400 С в течение 5 ч. Плотность полученной таким образом керамики лежит в диапазоне 5,7—

5,9 г/см, в водопоглощение — в диапазоне

0,01 — 0,1%, Полученные керамические образцы имеют слоистую перовскитоподобную структуру типа CazNb207.

Поляризацию полученных керамических образцов проводят при комнатной температуре в поле отрицательного коронного разряда (1,5 — 2,5 кВ) с выдержкой в 1 мин.

Потенциал внешнего электрического поля (p) полученных электретов определяют методом компенсации.

Устойчивость потенциала внешнего электрического поля к воздействию влажности окружающей среды проверяют следующим образом.

Измеряют р керамического образца непосредственно перед его помещением во влажную среду, помещают исследуемый образец в эксикатор с относительной влажностью 100, замеры р производят после пребывания образца во влажной атмосфере в течение 10 мин, 1 сут. Спад потенциалакерамического образца определяют по формуле

r до испытания -c д спадаИз приведенных примеров видно, что предлагаемый керамический материал имеет более. высокие значения потенциала внешнего электрического поля. Так, через

10 сут после поляризации значения потенциала внешнего электрического поля для предлагаемого керамического материала составляют 830 — 1050 В, в то время как для известного керамического материала — в пределах 246-297 В, а для базового объекта

СаТ!Оз — 90 B. После 10-минутной выдержки в условиях 100%-ной относительной влажности величины потенциала предлагаемого материала составляют 610 — 1000 В, известного керамического материала — 134 — 204

В, СаТ!Оз — 20 B.

Сопоставление данных по устойчивости потенциала внешнего электрического поля в условиях 100 -ной относительной влажности показывает, что предлагаемый керамический материал обладает лучшими характеристиками, чем известный керамический материал и базовый объект СаТ Оз, Так, о спада р для предлагаемого керамического материала после 10-минутной выдержки в 100 -ной относительной влажности составляет 5 — 30 „в то время как для известного керамического материала — 31,4 — 45,6, а для СаТ!Оз — 78 . После

24ч пребывания в такой влажной атмосфере базовый объект СаТ Оз полностью теряет заряд, в то время как на керамических дисках из предлагаемого материала сохраняется потенциал 495 — 925 В.

Формула изобретения

Керамический материал, содержащий ниобат и титанат металлов, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с.целью повышения потенциала внешнего электрического поля и его стабильности в условиях повышенной влажности, он дополнительно содержит скандат лантана, а в качестве ниобата и титаната металлов использованы ниобат лантана и титанат лантана при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Титанат лантана LazTizOz 47,5 — 48,3

Ниобат лантана LaNb04 27,5 — 31,6

Скандат лантана LaScOg 20,7 — 24,5

1734127

20

30

50

Составитель Ю,Титов

Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Редактор Е.Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1672 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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