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

Изобретение относится к пьезоэлектрическим керамическим материалам, применяемым в радиоэлектрон ной и электротехнической промышленности для изготовления силовых ультразвуковых преобразователей, используемых в медицинских приборах, в бытовой технике, в технологических устройствах

Целью изобретения является уменьшение механической добротности при сохранении значений тангенса угла диэлектрических потерь.

Поставленная цель достигается тем, что известный пьезоэлектрический керамический материал, включающий РЬТЮз. PbZr03. РЬЫЬ2/з2щ/зОз, PbWi/2Mm/2Q3, дополнительно содержит РЬМЬа/зМт/зОзи Ge02 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

РЬТЮз

PbZrOs

РЬг4Ьа/з2щ/зОз

РЬ Л/1/2Мщ/20з

РЬМЬ2/зМщ/зОз

Ge02

40,71-41,70 48,46-49,48 7,02-7.05 1,10-1,14 1,55-1,59 0,03-0,10

Синтез пьезокерамического материала осуществляется по обычной керамической технологии. Температура синтеза Ti 850°С. Та 870°С, продолжительность т Г2 5 ч. Спекание образцов проводится методом горячего прессования по следующему режиму: температура 1150-1175°С, давление 19,6 МПа, время выдержки 40 мин - и по обычной керамической технологии при 1240°С и выдержке 2 ч. При спекании по обычной керамической технологии в шихту дополнительно вводят 2 мас.% РЬО.

VI

СО 00

41

Ч) 00

Образцы поляризуются в полисилоксэ- новой жидкости при 140°С в течение 20 мин в поле напряженностью 4 МВ/м с последующим охлаждением под полем до 80-90°С в течение 25 мин. Определение характеристики ПКМ проводится через 5 суток после поляризации.

Параметры, характеризующие заявляемый пьезоэлектрический керамический материал, приведены в таблице. Пьезоэлектрический керамический материал имеет следующие характеристики: механическая добротность QM e 430-1100, пьезомодуль - 119-140 пКл/Н, тангенс угла диэлектрических потерь tg д - 0,0019- 0,0030. Такое сочетание параметров позволяет повысить эффективность работы силовых ультразвуковых преобразователей, используемых в медицинских приборах, в

частности фокусирующих преобразователей ингаляторов (увеличить излучаемую мощность, КПД),

Формула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, включающий РЬТЮз, РЫгОз, РЬМЬ2/з2п1/зОз и PbWi/2Mni/203, отличающийся тем, что, с целью снижения механи- ческой добротности при сохранении значений тангенса угла диэлектрических потерь, он содержит дополнительно РЬМо2/зМщ/зОз и GeOz при следующем соотношении компонентов, мае. %:

РЬТЮз40,71-41,70

PbZrOs48,46-49,48

PbNb2/3Zm/3037,02-7,05

PbWi/2Mni/2Os1,10-1.14

РЬМЬ2/зМщ/зОз1,55-1.59

GeO20.3-0,10

Использование: материал радиоэлектронной и электротехнической промышленности в силовых ультразвуковых преобразователях Сущность изобретения: керамический материал содержит компоненты в следующем соотношении титанат свинца 40,71-41,70 (РЬТЮз): цирко- нат свинца 48,46-49,48 (PbZrOs): цинкат-ниобат свинца 7,02-7,05 PbNba/aZm/sOa; манганат- вольфрамат свинца 1,10-1,14(РЬ Л/1/2Мги/20з); манганат-ниобат свинца 1,55-1.59 (РЬМо2/зМщ/зОз); диоксид германия 0,3-0,10 GeOa. Полученный методом горячего прессования и по обычной керамической технологии материал имеет следующие параметры: Сзз/ЕО 1220-1370; tg 6(0.19-0.30) 10 2; КР 0.549- 5 0.623, d3i 119-140 пКл/Н; QM 430-1100: Тк 328- 333°С 1 табл t

Состав

IХарактеристика садист.

jPbTicJpbZrtJ№№wZnwO,|№«wrtaMoJf,