Керамический материал

Керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1i i1 497267

Союз Советских

Социалистических

Реслтблик!

) Ф

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.01.74 (21) 1988531/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.75. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 09.04.76 (51) М, Кл. С 04b 35/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 666.655(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Вусевкер, Л. Г. Епремян, Ю. В. Гурвич, О. П. Крамаров, Б. П. Морданов и Д. Э. Файнридер

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (71) Заявитель (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Таблица 1

Т„ С

Состав на частоте 1 кгц

130

675

B14T 130»

Bi4T 130»+0,5 вес. Ро

Nb 0,+0,5 вес. „Nd,О, В1 Т1,,0»-, 1,0 вес. Ое

Nb 0, + 1, 0 B ec чо Nd20>

150

667

7,50

170

643

7,53

Изобретение относится к области пьезотехники, а именно к составу пьезокерамнки н может быть использовано для создания электромеханических преобразователей, работающих в широком интервале температур, одноосных сжимающих механических нагрузок и одновременно воздействующих температур и механических напряжений.

Известен сегнетоэлектрик со слоистой перовскитоподобной структурой — титанат висмута В14Т1ЗОд, который имеет температуру Кюри

675 С, диэлектрическую проницаемость 130, величину пьезомодуля d», измеренного в квазистатическом режиме, 0,2 — 0,2524, 10- см

)(ст. в — .

Однако вследствие высокой проводимости рабочая температура пьезоэлементов из

В14Т1аО 2 не превышает 100 С. При более высокой температуре наступает резкое ухудшение диэлектрических и пьезоэлектрических характеристик. Обратимые и необратимые изменения пьезочувствительности при воздействии одноосного механического сжатия, приложенного вдоль оси поляризапии, становятся очень большими и материал полностью теряет пьезоактивность.

Цель изобретения — повышение стабильности значений пьезоэлектрического коэффициента d» при повышенных температурах и механических нагрузках.

Эта цель достигается тем, что в состав сегнетоэлектрика дополнительно вводят окислы ниобия и неодима при следующем соотношении указанных компонентов, вес. %:

В120а 77,98 — 78,75

TiO 20,06 — 20,26

Nb2Og 0,49 — 0,98

N с4 - 3 0,49 — 0,98.

10 Пьезокерамический материал предлагаемого состава, сохранив высокую температуру Кюри, обладает повышенными значениями диэлектрической проницаемости и пьезоэлектрического модуля d», что делает пьезоэлементы, из15 готовленные из этого материала, высокоэффективными компонентами электронной техники.

497267

Таблица 2

Изменение d33 ("„,) в диапазоне

Механических давлений, кг.см

Лаз 10- см. ст. в

Температур

20 — 400

=С

10 †30 при 400"С

10 †30

14

37

11

11

0,029

0,022

0,025

0,25

0,45

0,7

Предмет изобретения

Составитель H. Соболева

Техред 3. Тараненко

Редактор А. Купрвкова

Корректор М. Лейзерман

Заказ 62 1, 8 Изд. _#_ 1077 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

В табл. 1 приводится состав предложенного материала; в табл. 2 — диэлектрические и пьезоэлектрические свойства полученных образцов.

Из таблиц видно, что описываемый состав пьезокерамического материала обеспечивает работу пьезоэлементов, используемых для создания электромеханических преобразователей в широком диапазоне температур до

500 С, одноосных механических напряжений, приложенных вдоль оси поляризации, верхний предел которого достигает 3000 кг.см — г и при комплексном воздействии температуры и статического сжатия. Необратимые изменения дзз при одновременном воздействии температуры до 400 С и статического сжатия до

3000 кг см — практически отсутствуют, обратимые не превышают 15 /о.

Для получения предлагаемого материала исходные вещества перемешивают в мокром виде и из полученной шихты готовят брикеты.

Брикеты подвергают обжигу при температуре

850 С в течение 2 час, тщательно измельчают в порошок, после чего добавляют небольшое количество поливинилового спирта в качестве связки и прессуют изделия заданной формы и величины. Спрессованные изделия помеща10 ют в печь и спекают при температуре 1180 С в течение 1 час. Скорость подъема температуры 200 — 300 С/час.

Электроды наносят методом вжигания серебра при температуре 800 С в течение 10—

15 мин.

Поляризацию образцов осуществляют в полисилоксановой жидкости при температуре

200 С в течение 1 час в постоянном поле напряженностью 70 кв см — .

Керамический материал для изготовления пьезоэлементов на основе В14Т!зО!г, включаю25 щий в себя В1гОз и TiO>, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности значений пьезоэлектрического коэффициента дзз при повышенных температурах и механических нагрузках, он дополнительно содержит

30 1,1ЬгОз и Nd,O, при следующем соотношении указанных компонентов, вес. %.

Biг0з 77,98 — 78,75

TiOã 20,06 — 20,26

ИЬгОз 0,49 — 0,98

35 N с1г - з 0,49 — 0,98.