Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1992 года по МПК C04B35/49 H01L41/18 

Изобретение относится к физическому материаловедению и может быть использовано в электронной технике при изготовлении ультразвуковых преобразователей, работающих в режиме излучения, и пьезоэлектрических трансформаторов.

Цель работы - повышение параметров Кр20.м #Јо и Kp2/tg 5 при сохранении высокой пьезоактивности и высоких рабочих температур.

Для получения любого из предлагаемых материалов готовят шихту соответствующего состава (см.табл.1).

Исходным сырьем для получения указанных материалов служат оксиды соответствующих металлов марки ч.д.а. После помола и смешивания в указанных пропорциях исходных веществ в среде изопропи- лового спирта из полученной шихты под давлением 200 кг/см прессуют брикеты. Брикеты подвергают обжигу при 1023 К в течение 3 ч. Затем брикеты измельчают в порошок и прессуют изделия заданной формы и размера. Спрессованные изделия помещают в печь и спекают при 1273-1413 К, оптимальной для каждого состава, в течение 1 ч. Скорость подъема температуры не более 200 К в 1 ч. Охлаждение производят в режиме выключенной печи до комнатной температуры. Электроды наносят вжиганием серебряной пзсты при 1073 К в течение 30 мин.

Поляризацию изделий проводят в пол- исилоксановой жидкости при 423 К и напряженности электрического поля 20 кВ/см.

COU&

Охлаждение образцов до комнатной температуры ведут под полем.

Электрофизические характеристики материала определяют на образцах диаметром 10 мм и толщиной 1 мм,

В табл.1 приведены составы заявляемого пьезокерамического материала.

Данные о диэлектрических и пьезоэлектрических характеристиках, включающие коэффициент электромеханической связи Кр, пьезоэлектрический модуль dsi, пьезоэлектрический модуль бзз, механическую добротность QM, диэлектрическую проницаемость eto . тангенс угла диэлектрических потерь tg дпараметрах Kp2QM#feo и Kp2/tg 5 приведены в табл.2.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, включающий PbO, TI02, BiaOs. ZnO и Zr02, отличающийся тем, что, с целью повышения параметров Кр /tg(5 и Кр Ом SЈQ при сохранении высокой пьезоактивности и высоких рабочих температур, он содержит дополнительно 5Ь20з и Nb20s при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

РЬО 70,10-70,69

Т.Ю2 23,35-24,97

В120з 2,56-2,74

ZnO 0,45-0,49

Zr02 0,69-0,73

8Ь20з 0,20-1,49

Nb20s 0,18-1,36

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении ультразвуковых преобразователей и пьезоэлектрических трансформаторов. Цель изобретения - повышение параметров Kp2/tg(5 и Kp2QM &ЈQ при сохранении высокой пьезоактивности и высоких рабочих температур. Пьезоэлектрический керамический материалсодержит дополнительно ЗЬаОз и МЬзО при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: РЬО 70,10-70,69; ТЮ2 23,35-24,97; В1зОз 2,56-2,74; ZnO 0,45-0,49; Zr02 0,69-0,73; 5Ь20з 0.20-1.49; Nb20s 0.18-1.36. Полученный по обычной керамической технологии материал имеет следующие характеристики: Тк (753-803) К; КР 0,090-0.125; dsi (6-9) Ю 1 Кл/Н: d33(30-63) Кл/Н; Ом 87-220; F/KQ 148-168; tgd 0.015-0, 2/lcd 0,4- 0,9; Kp2QM efcu 200-296. 2 табл.

Таблица2