739034 - Пьезоэлектрический керамический материал

Пьезоэлектрический керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик (ц739О34

„g ,,/

--"«1 (6I ) Дополнительное к «вт, свин-вувЂ” (22) Заявлено 24, >0. ?8 (2 I ) 26qg862/2с133 с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетовЂ

Опубликовано 05,06.80, Бюллетень,Щ 2I

Дата опубликования описания 10„06,80 (51)М. Кл.

С 04 В 35/00

Государственный комитет йо делам иэооретеиий и открытий (53) УД К666.655 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. А, Угрюмова, Н. Г. Гарбуз и И. И. Спиренкова (? I ) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ

МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области пьезоэлектрических керамических материалов и может быть использовано

I при изготовлении биморфных элементов для низкочастотных электроакустических преобразователей (телефонов, микрофонов), 5 в отклоняюших системах (лазерная техника, автоматика), в низкочастотных электроакустических преобразователях в жидкой среде, 10

Известны пьезоэлектрические керамические материалы на основе твердых растворов РЬЯНО вЂ” РЬ2гО, -РЬ(2о„, Nb 03}1}

Однако коэффициент электромеханической связи этих материалов недостаточно вы15 сок.

Техническим решением, 1 аибопее близким к данному, является пьезокерамический материал системы TBBpnbKK растворов

РЬТ О - РЬЪ 0 -Pb(2n Nb ) 1}л/э /з) Ъ | в частности, состава

Pb (TI 0,343 21 0,217) (2. и 0,0466}1Ь, 0,2933 } }} 0,100) (3g.

Недостатками указанных известных материалов является узкий интервап спе кания, а также неравномерная зернистость керамики, низкий коэффициент электромеханической связи.

Целью настояшего изобретения является расширение интервала спекания, получение равномерной мелкозернистой структуры, повышение коэффициента электромеханической связи К яри сохранении высокого значения диэлектрической проницаемости.

Получение равномерной мелкозернистой структуры со средним размером зерна 34 мк весьма важно при получении керамики толшиной от 40 мк до 200 мк, Увеличение интервала спекания от

10 С до 40 С весьма важно для сохрао о нения высоких электрофизических свойств пьезокерамики. Б течение длительной выдер>кки (10-30 часов) при максимальной . температуре ухon температуры составляет о >15-20 С, т.е. температура выходит за пределы интервала спекания, что приво3 73 90 дит к ухудшению электрофизических свойств керамики а УВ сл и ч е ни е и пт е р в ал а c II i- кОРил до 40 С улучшает условия спекания кераЮ мики.

Указанная цель достигается тем -Iso

5 пьезоэлектрический керамический материал на основе твердого раствора Рb (1 0,343

Zn 0,217 7п 0,0466 M E 0,1 Mb

0,2933) 0> дополнительно содержит

0 и Cc F>, при следуюгцем соот- l0 г ношеиии компонентов. BPC,%:

РЬ (Т 0,343 Zr 0,217

Zn 0,0466 % 0,1

МЬ 0,2933) 0 99, 1-99з 5

Со Г 0,3 5-0, 63 15

L Ú О, 15-0,27

Пример приготовления предлагаенгого пьезокерамического материала. Б состав исходного твердого раствора, содержашего 100 мол.% РВО, 34,3 мол.% T

21,7 мол.% г 0, 4,7 мол,>% 7пО

10 мол.% ß !Î, 29„4 мол.% й4 О вв",дят 0,23 вес.% 1 0;-". 0,47 вес„%

СО Г

С этой целью для изготовления мате- 2s риала смен,ивают компоненты шихты в требуемом соотношении, например, берут

2090, 06 г РЬ0,249,15 г lIО

250,68 г 7 -0, 84,28 г Zn О, 354-,42

7 8 I N!+ $6/9 I LI 0 $ L4$1 I 30

caF2 .

После смешивания в вибромелынгце и сепарирования прессуют брикеты и синтезируют при температуре 950 С. Синтезированные брикеты измельчают в вибромельнице, сепарируют, прессуют заготовки и обжигают методом горячего прессования при температуре 12000С гри давлении 160 кг/см с Выдержкой 20часов. .. 2.

40 . Плотность, диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики материала опредьпялп на изделиях диаметро1 12 мм, топшиной 2 мм. Интервал спекания опре= даляли по кривым изменения усадки образца, а также по изменению плотности, диэлектрических и пьезоэлектрических характеристик. изобрет ения

Формула

Пьезоэлектри |еский керамический материал па основе твердого раствора

Pb (T< <0,343 7-ï 0,217 Zn 0,0466

11 Оу 1 чь Оу293,= ) 0-., 3 О т л ич а ю гц и и с я тем, что,с целью расширения интервала спеканпяц гспучения равномерной мелкозернистой структуры и повышения коэффициента электромеханической связи K : при сохранении высокого значения диэлектрической проницаемости Он дОполнитепь но содержит L i О и . х при следуюш ен; c00TIIÎûeíI .è KGIiпонентов, Вес.%:

Р (Т 0,343 Zia 0,217

ZINO 0466 М О, 1

М40,2933) 0 99,1 99,5 ссХЕ2 - 0,35-0 63

О, 15-0,27

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент СШЛ Л 3403103 кл. 252-629, 1966.

2. Патент Япо.и:и Л 44 10276, кл, 62 С 23, 1969.

34 ф

Испытания предлагаемого пьезокерамическогс :;:атериала показали, (To он

Имеет более равномерную мапкозернистую структуру с (номером зерна 3-4 мк в I о Время KQK у исходного материала, Взятого за прототип, lñ,"çëEiep зерен сосТЕВ лял От 3 дО 7 МК Го значит е пьным копн чеством зерна размером от 10 до 15мк (около 20%). Диэлектрические и гьезоэлектрические арактеристики, размер зерен у предлагаемого материала практически пе изменились при т»мпературах обжига От 1180ОС до 1220 С, в то время как у нрототипаоптимальная температура обжига составляла 3 220-1230 С, Плотность в указанном интервале температур составляла 7,8 г/см .

Значение коэффициента электромеханической связи Е, с введением добавок

Возросло от 65% для прототипа до 70% для предлагаемого материала. Диэлектрическая проницаемость с Т о = 3950

Составитель Г. Фельдман

Редактор И. Квачадзе Texpea JI. респюк Корректор И, Куска

Заказ 2771/23 Тираж 671 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССГ по делам изобретений и открытий

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

Филиал Hilt l Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Пьезоэлектрический керамический материал

Патент 739034