Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1985 года по МПК C04B35/46 

ел Изобретение относится к пьезотехнике и может найти применение в качестве пьезоТрансформаторов, пьезозлектрических фильтров, пьезодатчиков, имеющих высокие пьезо свойства и механ1 ческую добротность. Известен пьезоэлектрический керамический материал (1 на основе .Ba(Pb,.,.Sr.t ,(,.y.)-Oj где X - О, мол.%; у - 035-0,53 мол.%; It - 0,01-0,1 мол.%. с добавкой 0,5-1,0 мас.% нитевидных кристаллов л.- AljO,. Недостатком указанного пьезоактивного керамического материала является температу ра Кюри ниже . Наиболее близким к предлагаемому явля ется пьезозлектрический керамический материал {2 на основе титаната , содржащий, мас.%: ,58-25,49 0,09-3,86 0,29-0,30 1,84-3,61 NdJOJ ши 0,15-0,40 ЗЮ 0,05-0,14 GeO, PftO Остальное Недостатками известного пьезокерамическ го материала являются невысокая механичес кая добротность и сравнительно высокая температура спекания. -.-.-. Целью изо етения является повышение механической добротности и снижение темпе туры спекания. Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал, включающий РЬО, TiOjjLa O и GeOj,, содержит вышеперечисленные оксиды в виде РЬо,95 La.jjoj, ТЮз н РЬу GcjO, при следующем соотношении, мас.%: РЬо,э5 1-ао,оза Oj95-99 РЬу GejO,,1-5 Для изготовления пьезокерамики используют оксидь марки ч.д.а. Синтез титаната свинца-лантана осуществляют в течение 3 ч при . Брикеты после синтеза измельча в яшмовом барабане в среде изопропиловог спирта, в течение 24 ч, куда н добавляют предварительно сш{тезированный и измельчен ный германат свинца РЬ Ge jO . Синтез гермашта свинца осуществляют при 650 с течение 4 ч. Носяе соаместного помола и гомогенизации смесь РЬ gj La g,, TiO и Pto j- Gcj O, высуившают и прессуют в диски диаметром 10 мм. В качестве связки используют 5%-ный раствор поливинилового ирта. Спекают образцы при 1100-1130 С в ение 1ч. После шлифовки па образцы вакуумным пылением наносят алюминиевые электроды. ляризацию осуществляют в полисилоксаном масле при 180-200 С в течение 4 ч под стоянным полем напряженности 30 - кВ/см. Полученная пьезокерамика имеет едующие свойства: Температура спекания, Т ,С1100-1130 Плотность,f 10, ,20-7,48 Дизлектрическая проницаемость, С200-320 Дизлектрические поте- ри, tgo 0,011-0,015 Температура Кюри, Тк, °С 430-460 Пьезомодуль, d,. 10- Кл/Н60-70 Коэффициент электромеханической связи, Кр, %13-15 Механическая добротность, QM1800-2200 Пример 1. 99,5 мас.% Lao.cijTiO.i)и 0,5 мас.% Pb ejO//, Получешгая пьезокерамика имеет следуюе свойства: Т,°С1160 р. 10-, кг/ ,15 200 tg ,014 Т °Г « djj- Кл/Н Пример 2. 99,0 Mac.%j )95 Lao,oj)TiO и 1,0 мас.% Pb GejOf-j Полученная пьезокерамика имеет следуюе свойства: Т °С1120 у. 10- , ,40 е220 tg /0,012 Т с к d,,. Ю Кл/Н К ;,%13 а 2000 Пример 3. 98,5 мас.% o.«Lao.033 ТЮз и Ь5 мас.% Pb,Ge,( Т,°С1110 у 10 ,,45 300 tg f0,014 djilO Кл/Н

к

Р

Пример 4. 97,0 мас.% Ьс,95 L90,e}jTiO.3 и 3,0 мас.% PbjGe, О, Полученная пьезокерамика имеет следуюие свойства:

Т ,Т

. 1110 flO

,48

е

tg 0,015

d,, 10- Кл/Н

К

Р

а.

Пример 5.95,q мас.%

bg,j , TiOjH5,0 мас.% PbjGeijO,,.

Полученная пьезокерамика имеет следующие войства:

Т,СИЗО

в.10-з,,20

. 200

tg (Л0,014

Т;;,450

10 Кл/Н

Q 2200

м

11450044

14 П р и м е р 6. 93,0 мас.

1900Pbrt,«Lart.« ТЮ, и 7,0 мас.% Pb -GesQ fPt0|9j-3 в,ОЭЭ

Полученная пьезокерамика имеет следуюиЦие свойства:

Т,С

1100 f 10

кг/м 7,42 380 t tg 0,030

320

0

Т г 400 к d,, - 10-2 Кл/Н20 430 60 15

К-р, % .5

QM1200

В примерах 1 И 6 приведены составы и 1800

5 их свойства за пределами предлагаемых концентраций. Свойства заметно ухудшаются.

Предлагаемый пьезоэлектрический керамический материал на основе титаната спинца-лан0тана обладает низкой температурой спекания (до 1100°С), высокой температурой Кюри (до 460°С) и 0. до 2200. Использование предлагаемого материала значительно повышает надежность работы раднозлектронной аппа65 11 ратуры с применением пьезоэлектрических фильтров и пь зодатчиков.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, включающий PfaO. TiOj, LajOj и GeOj, отличающийс я тем, что, с целью повыщения механической добротности и снижения температуры спекания, он содержит вышеперечисленные оксиды в виде La д,, TiQjj и Pbj Gej О при следующем соотношении, мас.%: 95-99 TiO ,95 - 0,ОЭЭ 1-5 PbgGejOi.,