Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1983 года по МПК C04B35/49 

Об N) Изобретение относится к материалам, применяемым для изготовления пьезопреобразователей ультразвуковых линий задержки (УЛЗ) приемников цветного телевидения. Материалы, предназначенные для этих целей, должны обладать высоким значениями коэффициента электромеханической связи (Кр) и температуры Кюри (т°к. при низких значения:х механической добротности ( Q д) и диэлектрической проницаемости(с5з. Наилучшим комплексом свойств в указанном плане обладают твердые растворы цирконата-титаната евин-ца (ЦТС), легированные добавками лития и сурьмы ij, висмута и вольф рама 2 , Однако эти мaтepиaJik спекаются при высокой температуре, требующей создание атмосферы окиси евинца, предотвращающей улетучивание РЬО из состава. Для преобразователей УЛЗ приемников цветного телевидения используют материалы на основе твердого раствора цирконата-титаната свинца легиррванные 1,6% SrO (ЦТС-23) либо 1,6% SrO и 0,012 (ЦТС-24) При диэлектрической проницаемости(е1, /Ео) порядка 900-1450 эти .составы обладают высоким значением механической добротности(Gji порядка ) , низкими значениями коэффициента электромеханической связи (Кр ,54-0,55) и точки Кюри ( 270280°С)(ТУ-б-09-957-71). К тому же они также спекаются при 1280-1320 с Наиболее близким к предлагаемому является пьезоэлектрический керамический материал состава (РЬ о,0 (2;го,53 Tig 471 о, 96-0,98 QeQOT-O.Otlb + + 1 мас.% Nb2O5-. Диэлектрическая проницаемость этого материала 1250-1500, механическая добротнос QM 70-80, температура спекания 1050°С 4. Недостатком известного материала является низкое значение коэффициента электромеханической связи (Кр 0,50-0,52) и точки Кюри ( 310 С . Цель изобретения - повышение ко эффициента электромеханической свя и точки Кюри. Указанная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал, содержащий РЬО, ZrO, ТчО SrO, NbgOj и QeO2, содержит указан ные компоненты в следующем соотношении, мас.%: РЬО68,30-68,50 ZrOi. 18,70-19,14 11,20-11,40 0,29-0,31 NbjOf0,40-0,41 ,45-0,90 Пример . Для получения пьезокерамического материала состава, мас.%: РЬО68,30 ,14 TiOi11,40 . SrO0,31 Nb205-0,40 Qe020,45 берут, г РЬСОз824,5 ,4 Указанные компоненты смешивают в вибромельнйце в течение 3 ч при отношении веса шихты к весу шаров, равном 1: (б-8) . Полученную шихту прокаливают в виде порошка в корундовых тиглях при 900®С -в течение 5 ч. Продукт синтеза подвергают помолу в вибромельнице до суммарной удельной поверхности порошка 4001 200 см /г..Аттестацию материалов проводят на изделиях 10+1 мм по ГОСТ 12370-72. Керамику спекают в ни1 &левых пакетах при 1170°С if те-. чение 2 ч на прокаленном диоксиде циркония. Электрофизические свойства таких образцов следующие: 33 / о 13621486 Чм 77-83J Кр 0,581-0,594; d,v 156-171; tgS 1,5-2,5%; ТГ 355С. Пример2. Для получения .пьезокерамического материала состава, мае.%: РЬО68,50 Zr0218,70 TiO211,20 SrO0,29 . NboOj0,41 ,90 берут, г 827,30 PbCO 4,10 187,70 T(02112,40 Nb205-4,10 ЙеО .9,00 Последукицие операции проводят, как указано в примере 1. Электрофизические свойства полученных образцов следукадие: еТ, / о 1288-1499; Q/V1 6086; Кр 0,570-0,588; 148169 tgSl,9-2,7%, Т& 350С. В таблице приведены электрофизические свойства предлагаемого материала в сравнении со свойствами прототипа. «

Как видно из таблицы, предлагаемый материал значительно превосходит прототип (ЦТС-19Г-2 и 19Г-4) по величинам коэффициента электромеханической связи и температуры Кюри при сохранении величины механической добротности и диэлектрической проницаемости.

Улучшение электрофизических параметров предлагаемых составов расширяет область применения пьезокерамики и повышает эффективность рабо2(1 ты пьезопреобразователей ультразвуковых линий задержки УЛЗ приемников ч цветного телевидения.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий РЬО, ZrOj, TiO, SrO, ЫЬгОд и OeOg, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента электромеханической связи и точки Кюри, он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: РЬО68,30-68,50 ZrOj18,70-19,14 TiOj11,10-11,4 SrO0,29-0,31 NbjOj ,0,40-0,41 QeO20,45-0,90