Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1985 года по МПК C04B35/49 

Изобретение относится к материалам, применяемым в радиоэлектронике например, для изготовления различных пьезоэлектрических преобразователей (фильтров, трансформаторов). Известен пьезоэлектрический, материал на основе цирконататитаната свинца ЦТССт-5 l . Однако данный материал обладает недостаточно,высокими значениями диэлектрической проницаемости и механической добротности, повышенными значениями диэлектрических потерь и температурного коэффициента частоты. Наиболее близким к изобретению техническим решением является пьезоэлектрический материал на основе тро , ной системы Pb(La,,Nb,j)0,-. PbTiO 3 PbZrO 2 , где содержание компоненто составляет, мас,%: .- Pb(La,,,Nb(j)Q50,5-6 PbTiO 44-50 PbZrO . , с добавкой МпО сверх стехиометрии в количестве 0,05-1 мае..%. Известная система твердых растворов описана в пределах концентрации компонента Pb(ta, 0,5-6 мол.%. Как показали исследования, твердые ра.створы с содержанием этого компонента 10 20 мой,% обладают более высокими значениями диэлектрической проницаемости, механической добротности, отливаются удовлетворительной стаб.ильНостью резонансной частоты. Цель изобретения - повышение диэлектри еской проницаемости, механи ческой добротности, пьезодобротност и снижение диэлектрических потерь. Поставленная цель достигается те что пьезоэлектрический керамический материал на основе тройной системы Pb(i,ajjjjNb,,)0, - PbTiOjj - PbZrO,, со держащий PbO, LajOj, Nb20j, TiO, Zr02, МиОг, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: 66,476-67,318 2,450-4,852 2,000-2,958 9,280-10,362 15,046-18,161 0,388-0,523 Материал получают следзтощим обра зом. Шихту, состоящую из оксидов и карбонатов, подвергают помолу в шаровой или вибромельнице, брикетирзтот и обжигают при 920i10°C в муфельной печи в течение 2 ч. Скорость подъема температуры - 200-300с/час. Брикеты измельчают в тонкий порошок с размером частиц 3-5 мкм, добавляют в качестве пластификатора 3%-ный водный раствор поливинилового спирта в количестве 3-5 мас.% и прессуют изделия заданной формы и величины. После сушки изделия помещают в печь и спекают при 1250-1270°С в течение 2 ч на подложках из двуокиси циркония или алунда. Охлаждение образцов естественное вместе с печью. Полученные заготовки шлифуют до заданных размеров на шлифовальном станке. Серебряные электроды наносят на керамику вжиганием пасты, приготовленной из оксида серебра, буры, канифоли и скипидара, при в течение 10-15 мин. Поляризацию стандартных образцов осуществляют в электрическом поле напряженностью 35 40 кВ/см при 140 - в течение 1 ч в среде полиэтипсилоксановой жид кости ПЭС-5. Состав и электрофизические свойства полученного материала, измеренные на образцах в виде дисков, приведены в табл. 1 и 2. Измерения проводят согласно ГОСТ № 12370-80.

711462998

Как видно из табл. 2, на-основедобротности Q, пьезодобротности

тройной системы РЬ(1а,, Nbj/pOj -Кр- Q, чем при содержании Pb(La,/

РЬТЮл - PbZrO в морфотропной об-Nb j O в пределах 0,5-6 мол.% согласласти при содержании Pb( известному материалу. Кроме того

10-20 мол.% возможно получение пьезо- j|керамика с низким содержанием

керамических материалов с более высо-Pb(La,;j Nb,,2)03 плохо спекается даже

кими значениями диэлектрическойпри увеличении температуры спекания

проницаемости , механическойдо 1310С.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ на основе тройной системы Pb(La|,.,Nb,|2)0 - PbTiOlPbZrO, содержащий PbO, La.jO , , TiOj, ZrOj, MnOj, отличающийся тем, что, с целью повыпёния диэлектрическойпроницаемости, механической добротности, пьезодобротности и снижения диэлектрических потерь, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: РЬО66,476-67,318 ,450-4,852 ,000-3,958 ,280-1.0,362 ,046-18,161 МпО,0,388-0,523