Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1984 года по МПК C04B35/495 

1

Изобретение относится к пьезетехнике и может быть использовано при разработке высокочувствительных преобразователей, работающих в высокочастотном диапазоне.

Известны пьезоэлектрические керамические материалы на основе ниобатов лития и натрия . ij .

Однако эти материалы не облада ют необходимым сочетанием больших значений коэффициента электромеханической связи и скорости звука.

Наиболее близким к изобретению является керамический материал, содержащий, мас.%: 0,82-1,64; KgO 2,34-4,08; PbO 33,93-37,13; .55,44-57,02; WO, 2,03-5, 73.,2

Известный материал характеризуется неболыпими значениями диэлектрической проницаемости /Н 212-289 и механической добротности Q 4-38,5. Его недостатками являются высокие значения диэлектрических потерь tgfS 0,95-1,86%, плотности d 5,91-6,43 кг/м и температур спекания Т 1360-1430 К, а также низкие значения коэффициента электромеханической связи Ifg 0,240,3, пьезоэлектрического модуля dU, (28-33,5) 10 Кл /Н, скорости звука V,, (3, 14-3,43). 10м/с, модуля Юнга Y {0,61-0,65) Па.

305552

Целью изобретения является повышение ко;эф4ициента электромеханической связи, пьезоэлектрического . модуля, модуля Юнга, скорости зву5 ка, уменьшение диэлектрических потерь, плотности и температуры спекания .

Указанная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический 10 материал, содержащий KjO и , дополнительно содержит и Bi 0 при слбдукяцем соотношении компонентов, мас.%:

. . 11,12-11,81

15IfbgOy69,72-70,89

Li.00,78-1,11

2 31.6,19-18,38

Синтез составов осуществляют по обычной керамической технологии при 20 1170-1270 К в течение 6-10 ч. Спекание проводят методом горячего прессования при 1270-1290 К и давлении Л;-10 Па. Время выдержки 40 мин. Поляризацию образцов проводят при 5 440 К в течение 45 мин при напряженности (3,5-4,0)10 кВ/м с последующи охлаждением до 360 К.

Свойства полученных образцов приведены в таблице.

Нарушение указанных пределов состава приводит к понижению коэффициента электромеханической связи, пьезомодуля, поШ)Ш1ению механичес- кой добротности.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий К20 иь„0с, отличающийся тем, что, с целью повьшения коэффициента электромеханической связи, пьезоэлектрического модуля модуля Юнга, скорости звука, уменьшения дизлектрй ческих потерь, плотности и темпера:туры спекания, он дополнительно содержит Li-О и Bi 0 при следующем соотношении компонентов, мас.%: ,12-11,81 69,72-70,89 NbjO 0,78-1,11 ,19-18,38