Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1990 года по МПК C04B35/495 C04B35/462 

Изобретение относится к высокотемпературным материалам для пьезотехни- ки и может быть использовано в качестве пьезопреобразователя для датчиков, работающих в широком диапазоне температур и давлений

Целью изобретения является повышение пьезоэлектрического модуля сЦ и улучшение его стабильности к одновременному воздействию температуры и одноосного механического сжатия вдоль оси поляризации.

Материал изготовлен по обычной керамической технологии. В качестве исходных компонентов используют , Ti02. Nb205, Cr203.

Приготовление материала осуществляют следующим образом.

В шихту Bi3TiNb09 добавляют предварительно синтезированный при 650 С в течение 2 ч BiCr03. Компоненты смешивают в среде изопропилового спирта в течение 24 ч, затем высушивают, прессуют в брикеты и синтезируют при в течение 3 ч. После 24 ч помола и высушивания шихту прессуют в циски диаметром 12 мм, толщиной 2 мм и обжигают в течение 1 ч при 1040 1060°С. На сошлифованные до мм диски наносят пллтино-палладиевую пасту, которую вжигагот при 700°С в течение 15 мин. Образны поляризуют в полиси- локсановой жидкости при 150°С в течение ч в постоянном поле напряженностью 50 кВ/см .

Измерение емкости и диэлектрических потерь проводят на измерителе емкостей Е8-4. Измерение пьезомодуля d,-. в квазистатическом режиме и определение стабильности d $3 K одновременному воздействию .температуры и давления выполнены на установке Ал- г- аз (погрешность измерения Ј.%) ,

Рв

J

Ч

100%,

Ьэ

где d d

и

35 М 33

начальные значения dj, до воздействия давления; значение d33 при максимально заданном давлении; dJ3 - значение д.г после снятия

давления.

Измерения пьезоэлектрических пара-1 метров проводят для каждого состава на 10 образцах.

Состав исследованных материалов приведен в табл. 1, свойства материалов - в табл. 2.

Таблица 1

Изобретение относится к материалам пьезотехники и может быть использовано в качестве пьезопреобразователя для датчиков, работающих в широком диапазоне температур и давлений. Для повышения пьезоэлектрического модуля D₃₃ и улучшения его стабильности к одновременному воздействию температуры и одноосного механического сжатия вдоль оси поляризации, пьезоэлектрический керамический материал дополнительно содержит BICRO₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%: BI₃TINBO₉ 97,96 - 99,35 и BICRO₃ 0,65 - 2,04. Полученный по обычной керамической технологии (синтез при 750°С 2 ч, спекание при 1040 - 1060°С 1 ч материал имеет следующие характеристики: ε₃₃/ε₀ 95 - 104

TGδ 0,008 - 0,038

D₃₃ (11 - 14)^.10^-12 Кл/Н

необратимые изменения D₃₃ в диапазоне статических нагрузок (50 - 1000) кг/см² при 800°С (0,5 - 0,9)%. 2 табл.

Формула изобретения

55

кой, включающей СггО, о т л и ч а - го щ и и с я тем, что, с целью повыПьезоэлектрический керамическийшения пьезоэлектрическое модуля А9.

материал на основе Bi3TiNb09 с добав- и улучшения его стабильности к одно515658 56

временному воздействию температуры иBiCrO,, а материал содержит компоненодноосного механического сжатия вдольты при следующем соотношении, мас. поляризации, добавка дополнитель-Bi,TiNbO,97,96 - 99,35

но содержит Bi203 и имеет состав BiCr030 65 -