Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1984 года по МПК C04B35/472 

CO Ь9 INP

a

Изобретение относится к пьвзотехнике и может быть использовано для изготовления электромеханических фильтров и датчиков ультразвуковых вибраторов.

Известна керамике1 на основе PbTiOj f 11

Недостатком этой керамики является низкая механическая прочность.

Наиболее близким к предлагаемому является пьезоэлектрический керамический материал, содержащий, мас.%1 РЬО.24,58-25,49 ТЮг :.0,,86, 0,29-0,30, МпО ,61, NdgO или О ,15-iO74pt SiO и GeO 0,05-0,14, При э 6мчасть компонентов в количестве 1,5-4 мас.% он содержит в виде предварительно сплавленного стекла состава, мас.% РЪО 74,Oi; TiO 6,36, 6,20, Si02 9,96 И GeO 3,47. Г2 j;

Однако указанный материал имеет недостаточно высокие значения механической прочности (950-1300J,

Цель изобретения - повышение механической прочности.

Указанная цель достигается тем, что пьезоэлектрический кеармический материал на основе РЪТЮ , содержащий РЪО, TiO, , MnO И Si02, дополнительно содержит SnO. при сле-дуищем соотношении компонентов, мас.%г

РЬО61,28-65,09

Ti0222,95-26,02

,88-8,11

МпОг0,28-0,9

,22-0,23

2,96-6,72

SnO

Для изготовления пьезокерамики используется сырье в виде окислов; марки ч.д.а. Смешивание и помол сырья производят в яшмовом барабане

в среде изопропилового спирта в течение 12 ч. Шликер высушивают при 150-200°С. Синтез PbTiOj ос:|Пцествляют 3 ч при 930°С.. Брикеты после синтеза измельчают в яшмовом барабане в среде изопропилового спирта, куда и добавляют измельченное до прхождения через сито 0063 стекло. Стекло синтезируют из оксидов марки ч. д. а. в корундовом тигле в количестве 300 г. Синтез стекла проведен в силитовой электрической печи при 1250-1300 с в течение 0,5 ч. Потом стекло фриттуют. Керамические образцы прессуют в виде дисков диаметром 13 мм, в качестве связки используют 5%- ный водный раствор поливинилового спирта. Спекают образцы при 1180г1200ср течение 1 ч. Посл ишифовки диски керактки подвергают отжигу при 1080-1100°С.

Полученная пьезокерамика имеет следующие свойства:

Плотность JP , г/см

7,4-7,5

Диэлектриче ская 330-475

проницаемость 6

Диэлектрическиб

потери; tgcf

0,0045-0,0060

Пьезомодуль

dj,, кл/Н 70-90

Пьезомодуль

, кл/Н 9-12,5

Механическая

3100-6950

прочность Q.

В состав керс1мики введено стекло в количестве 2 мас.%, состав которого, мас.%: РЬО 72,Oj TiOg 7,2J La20j, 6f3; SnOg 2,9; Si02ll,6 и синтезированный керакюческий материал в количестве 98 мас.%.

Обедай химический состав приведен в табл. 1, свойства полученной керамики - в табл. 2.

Т а б л и .ц а 1

Продолжение табл. 1

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ на основе РЪТЮ 3 содержащий РЪо, Ti02, , MnOj. и SiO .отличающийся тем, что, с целью повьЕ1 ения механической прочности он дополнительно содержит SnO при следующем соотношении компонентов, мас.%: РЬО 1,28-65,09 Ti02. 22,95-26,02 LajOj 5,88-8,11 ,28-0,29 SiO,0,22-0,23 SnO,2,96-6,72