Пьезокерамический материал
Патент 577195
Авторы
Пьезокерамический материал
Иллюстрации
Реферат
Соаэ Советских
Соцмалмстимескиа
Реснублин
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ ()ц 577195 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено11.02.76 (2l) 2324455/21 (5l) М. Кл.
С 04 В 35/00
Н 01 l 41/18 с присоединением заявки №
Гасударстааввй камктат
Сааата Мкккстраа СССР аа далаи кзабратека» а аткрыткк (23) Приоритет (43) Опубликовано25.10.77.Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 14.11.77 (53) УДК 621.315. ,6 12.5 (088.8) Е. Г. Фесенко, А. Я. Данцигер, О, H. Разумовская, Л, Д, Гринева и E. И. Чепцов
P2) Авторы изобретения
Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Изобретение относится к пьезокерамическим материалам и может быть использовано для создания электромеханических преобразователей, основанных на явлении пьезоэлектричества и, в частности, для 5 широкополосных фильтров и гидроакустическихих ycrpoAcra, работающих в режиме прижима.
Материалы для указанных областей грименения должны обладать как можно более высокими пьезоэлектрическими параметрами.
Кроме того, для фильтров важно иметь материалы с повышенной температурной сгабильностью резонансной часгогы, а для гидроакустических приемников —. матери- 1к апы с пониженной скоростью звука, гак как это способсгвуег уменьшению размеров приемников.
Известны пьезокерамические материалы на основе многокомпоненгных систем сег- ао нетоэпекгрических твердых растворов.
Некоторые из указанных систем имеют низкие значения пьезопа раме тров — коэффициента электромеханической связи Кр и пьезомодупя d . Другие системы обладают д
2 дос тагочно высокими пьезопарамеграми, однако из-за низкой температурной стабильности резонансной частоты этн материалы трудно использовать в фильтровой технике, а из-за скорости звука = в гидроакустических приемниках. Иэ известных многокомпонентных пьезокерамических материалов по составу наиболее близким гехни leeKHM решением является материал, включаюший
РЬТ10 р рьЕ О,РьньщМф!аОа, РьИОрр Zs(@0 и содержаший дополнительно модифипируюший окисел металла С00 (11. Пьезоэлектрические параметры этого материала достаточно высокие. Кр= 0,654-0,69; д = (5,48-6,75) 10, ед.CGM . Относительное отклонение резонансной частоты, (в интервале от +20 С до +80 С) от,, измеренной при +20 С Oft (f велико и составляет (1,91-3,07)9o, Таким образом, температурная стабильность резонансной частоты этой системы низкая, Кроме того, этот материал обладает высокой скоростью звука Ст =(3,06—
5 — 3,24.) ° 10 см/сек и довольно низким удельным сопротивлением (при 100 C) 577195
Я, (4-5) 10 ом.см. Значения аЩ,,CrPr
$0 получены в реэульrare дополнительного испытания системь/РЬТ10 -РЬЕгО - РЬНЬррЕ цэОэ-PbN ьщ Ц«д 0 -Co 0 ..
Целью изобретения является повышение темперагуриойстабильности резонансной частоты, уменьшение скорости звука и увеличение удельного объемного сопротивления.
Это достигается тем, что в известном пьезокерамическом мате1иале, содержащем
PbTi0w РЬ2гОа ЖМЬ 2п зОк РЬМЬгцМ@ рOs и добавку в вице окисла металла, в качестве добавки он содержит окисел металла МерО из группы Л О или Tf>0 при следующем соотношении исходных компонентов, молЛ:
PbT303 41,87 - 42,40
PbZtl0g 40,10 - 40,60
РЬНЬщЕв дОз - 4,25 4,30 " 14@М дзОь 12,30 - 12,45
МЕдО 0,25- 1,48.
Синтез составов пьеэокерамического материала осуществляется по обычной керамической технологии в защитной атмосфере РЬО, Температура синтеза 750-850 С, продолжительность 4-10 час. Спекание об ÎÂ проводят по следующему режиму: температура 1090 - 1170 С, давление
200 кг/см, время выдержки 40 мин. Поляризацию образцов проводят в силиконовом о масле при температуре 140 С в, течение
45 мин. в поле напряженностью 3-5 кв/мм с последующим охлаждением:под полем до
90оС.
Пьезокерамический материал обличается повышенной температурной стабильностью резонансной частоты (в интервале от +20Т. до +80 C)hfpjfq = (0,65-1,45)%, пони- женной скоростью звука С =(2,88-3,0) х х 1 0 см/сек,повышенным удельным сопротив пением (при 100оС) Ру =(1,4-2,7) 10 ®омсм.
Таким,образом, по параметрам pf,/, С„и Я„данный материал обладает явным преимуществом по сравнению с известным.
Кроме того, все составы этого материала имеют высокие значения пьеэопараметрзв:
Кч,= 0,659-0,689, alp =(6,4-7,0) 10 6, ед CGSB, и высокие значения температуры
Кюри, Т. кип. = {302-316) С, Сочетание высоких значений пьезопараметров с улучшенной температурной стаоильностью резонансной частоты, пониженной скоростью звука является благоприятным для более аффективного применения предлагаемого материала в широкополосных фильтрах и гидроакустических приемниках.
Формула изобре гения
Пьезокерамический материал, содержащий
РЬТтО,РЬ2гО,,РЬКЬ <,Zn,l О РЬЙЬ 1 М@ О> и добавку в виде окисла металла, о г л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности резонансной частоты, уменьшения скорости звука и y âåëè÷åния удельного объемного сопротивления, в качестве добавки он содержиr окисел металла hhtg0, а именноЛ@0 илиЩО при следующем соотношении исходных компонентов, молЛ:
РЬТ1 О 41,87 — 42,40
PbZr Π40,10 — 40,60
PbNbggZrl i 0g 4,25 — 4,30
РЬКЬр!3М /зО 12,30 12,45
МерО 0,25 — 1,48
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1, Авторское свидетельство СССР
N413126,,М., Кл. С 04 В 35/00, 1 7. 04. 72.
Составитель П. Лягин
Редактор Н. Данилович Техред3. Фанта Коррек гор Л. Небола
Заказ 3537/19 Тираж 764 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. П(ю.ктная,