Способ изготовления пьезокерамического материала на основе цирконата-титаната свинца Советский патент 1989 года по МПК C04B35/49 

1

Изобретение относится к способам получения пьезокерамического материала и может быть использовано для изготовления пьезоэлементов, применяемых в электронной технике.

Цель изобретения - повышение воспроизводимости пьезоэлектрических свойств.

.Согласно способу получения пьезокерамического материала на основе оксидов циркония, титана, свинца и модификаторов, высокотемпературный синтез из шихты пьезокерамического материала проводят при парциальном давлении кислорода 0,10-0,12 атм и температуре 870-930СС в качестве

газа-носителя выбирают азот или углекислый газ.

Указанные условия синтеза являются эффективными с точки зрения улучшения электрофизических параметров и их воспроизводимости в связи с тем, что позволяют закрепить величину -j- в общей формуле пьезокера етческого материала Ме:Ке- О 3 +„, Электрические, электрооптические, электромагнитные и другие служебные свойства определяются дефектной структурой материала, что выражается в нестехиометрии по кислороду или по содержанию металлов. Рекомендуемые пределы значений Р ,10-0,12 атм и температуры 870Ј -

to

J147

930°C формируют как раз значение у, при котором в изделиях пьезкерамичес- кого материала обеспечивается вполне определенная поляризация электронной плотности и соответственно достигается наивысшее значение диэлектрической проницаемости.

Для синтеза материала т порошки оксидов циркония, титана, свинца и модификаторов карбонатов бария и стронция, смешивают их в шаровой . мельнице в течение 1 ч. Затем брикетируют и нагревают полученные смеси при 870-930°С и парциальном давлении кислорода 0,10-0,12 атм, используя в качестве газа-носителя азот или углекислый газ. Далее материал подвергают вибропомолу, пластифицируют З -ным раствором поливинилового спирта в

воде, прессуют. Отпрессованные заготовки обжигают при 1280°С в течение 3 ч. Образцы поляризуют и после технологического старения определяют значения основных служебных характе- ристик: диэлектрической проницаемости, -коэффициента электромеханической связи, тангенса угла диэлектрических потерь.

Пример. Смесь 168,4 г оксида свинца, 65,3 г оксида циркония, 37,55 г титана, 47,4 г карбоната бария и 1,5 г карбоната стронция, соответствующая по стекиометрическому составу Ba0|24Pb0i7S Srv, (Ti0|47 ZrW2)03 ,

1

механически смешивают в вибромельнице, брикетируют, помешают в никелевый пакет и синтезируют при 900ЬС в течение 1,5ч при парциальном давлении кислорода 0,11 атм в присутствии газа-носителя, в качестве которого выбирают азот. Материал после виГ ропомола пластифицируют 5%-ным раствором поливинилового спирта в воде. Отпрессованные заготовки обжигают при 1280°С в течение 3 ч. Образцы поляризуют и после технологического старения значение диэлектрической проницаемости составляет 2744t 18,2, коэффициент электромеханической связи 0,65 ± 0,01, тангенс угла диэлектрических потерь 0,5510,08 (табл.),

Формула изобретения

Способ изготовления пьезокерами- ческого материала на основе циркона- та-титаната свинца путем смешения исходных оксидов и карбонатов, брикетирования, высокотемпературного синтез в окислительной атмосфере, помола, формования и спекания, отличающийся тем, что, с целью повышения воспроизводимости пьезоэлектрических свойств, высокотемпературный синтез проводят при парциальном давлении кислорода 0,10-0,12 атм при температуре 930-870°С в присутствии газа-носителя азота или углекислого газа.

Изобретение относится к технологии производства пьезоэлектрических керамических материалов системы ЦТС, которые используются для изготовления пьезоэлементов, применяемых в электронной технике. Целью изобретения является повышение воспроизводимости пьезоэлектрических свойств. Для этого в способе изготовления пьезокерамического материала на основе цирконата- титаната свинца, включающем операции смешения исходных оксидов и карбонатов, брикетирования высокотемпературного синтеза полученной шихты в окислительной атмосфере, ее помол, формование и спекание, высокотемпературный синтез проводят при парциальном давлении кислорода 0,10-0,12 атм, температура 930-870 °с, в качестве газа-носителя выбирается азот или углекислый газ. Материал, полученный предлагаемым способом характеризуется следующими свойствами: ε ^T₃3/ ε ₀ =2739-2744,0

ε ^T₃3/ ε ₀ = 18,2

TG δ =0,55

Σ (TG δ )=0,08

KP =0,65

Σ (KP) =0,01. 1 ТАбл.