Антисегнетоэлектрический керамический материал Советский патент 1989 года по МПК C04B35/49 

Изобретение относится к материалам, обладающим под действием постоянного электрического поля фазовым переходом из антисегнетоэлектрического состояния (АСЭ) в сегнетоэлектрическое (СЭ), сопровождающимся деформацией материала, и может быть использовано в электронной микромеханике.

Цель изобретения - увеличение относительной деформации и снижение напряженности критического электрического поля.

Под напряженностью критического электрического поля понимается такая напряженность, при которой образец материала начинает деформироваться.

Образцы изготавливают путем реакции в твердой фазе смеси оксидов в заданном соотношении.

Пример. Изготовление материала РЬд,, Zao,o4 Иг o,4iTi (,,j ) Oj. В качестве исходных компонентов используют; РЬО марки ч.д.а.; марки ч.; ZrO марки ч.; TiOi марки ч.д,а;ЬпО марки ч.

Для изготовления 100 г материала берут следующие навески, г: РЬО 61,468; , 1,909; ZrOj 16,967; TiO 4,21J; SnO, 1Ь,43.

Синтез гфоводят при с вы- д ржкой 2 ч. Синтезированный матад иал рлс-мрают в агатовой ступке в среде

сл

N9

СХ

О)

;гп)ЛОЕ1ого спирта и из nopoiiiKa прессуют образцы диаметром 10 мм и толищ- иой 1 мм. Образцы спекают при 1280 С в течение 2 ч. Как синтез, так и спекание образцов проводят Б герметически закрытых тиглях в атмосфере паров оксида свинца, создаваемор1 брикетами из цирконата свинца, которые помещают в тигель вместе с образцами. Потери оксида свияца в образцах и открыгая пористость практически отсутствует .

Измерения S и выполнеш

Лмакс

на специальной ус;та овке, собранной из выпускаемых промьпилениостыо и прошедших государственную проверку приборов: источника постоянного напряжения , киловольтметра С 196 с погрешностью измерения напряжения ±1,0% и стойки с головной измерительной пружиной типа 01 ИП1В с пределом допускаемой погрешности 0,1 мкм.

Измеряют абсолютную деформацию керамического образца диска (010 мм, толщиной 1 мм), а затем по абсолютной деформации рассчитывают относительную деформацию. Диск ставят на плато стойки в металлическую коробку, которую заливают жидким диэлектриком - кремнийорганической жидкостью Про- дукт-5, или Калория-2, чтобы уменьшить вероятность пробоя. На образец сверху ставят металлически цилиндрик для подведения электрического напряжения, на цилиндрик ставят диск из электроизоляционного материала, в который упирается шток измерительной головки. При подаче по1;тоянHtiro электрического поля на образец он изменяет свой размер и измерител , пая головка показьтает это (цена де- ле}1ия О, 1 мкм) .

Относите;гьная деформация: I. - 1„

3

1,

10

Нлксимальная относительная деформация :

.С 0

|макс

где 1 - какая-то тол1цина образца

при подаче на него некоторого электрического поля; 1 - максимальная тапп(ина

образца.

В табл. 1 приведены составы материала, в табл. 2 - электрофизические характеристики материала.

Формула изобретения

Лигисегнетоэлектрический керамиче- ский материал для преобразователей электрического поля в деформацию, включаюисий РЬС, ZrOj, SnO, TiO j и j,о т л и ч а ю 1ц и и с я тем, что, с целью увеличения относительной деформации и снижения Напряженности критического электрического поля, он содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

РЬО61,437-61,486

ZrOi1b,778-17,153

SnO,15,237-15,667

Т10, 1л ,,0,

4,210-4,214 1,908-1,910

Изобретение относится к материалам, обладающим под действием постоянного электрического поля фазовым переходом из антисегнетоэлектрического состояния в сегнетоэлектрическое, сопровождающимся деформацией материала, и может быть использовано в электронной микромеханике. Для увеличения относительной деформации и снижения напряженности критического электрического поля антисегнетоэлектрический керамический материал содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: PBO 61,437 - 61,486

ZRO₂ 16,778 - 17,153

SNO₂ 15,237 - 15,667

TIO₂ 4,210 - 4,214

LA₂O₃ 1,908 - 1,910. Полученный по обычной керамической технологии (температура спекания 1280°С, 2 ч) материал имеет следующие характеристики: максимальная относительная деформация при 20°С (1,9 - 2,0)^.10^-3

напряженность критического электрического поля при 20°С (1,0 - 1,2) кВ/см. 2 табл.

Таблица 1

Максимальная относительная деформация при 20 С X 10 Критическое электрическое поле при 20 С, кВ/см

15287676

Таблица 2

10,0