ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ Советский патент 1970 года по МПК C04B35/00 

Известен пьезокерамический материал на основе твердых растворов Pb(Ti, Nb, Fe)O₃.

Предлагаемый материал обладает пониженной температурой спекания, малой электропроводностью и улучшенными диэлектрическими и пьезоэлектрическими свойствами.

Это достигается тем, что он содержит Pb(Ti_1-2x, Nb_x, Fe_x)O₃ при х=0,44-0,50 и окись лития в количестве 1-15 мол. % сверх стехиометрии.

В табл. 1 приводятся состав и условия получения ряда образцов: в табл. 2 - их электрофизические свойства.

Из таблиц видно, что наиболее высокие значения диэлектрической проницаемости, пьезомодуля d₃₁ и коэффициента электромеханической связи K₂ имеет материал СФНТ-7/5. По этим параметрам, а также по изменению их в переменных полях и их температурным зависимостям материалы СФНТ-7/5 и PZT-5H сходны. Более стабильными в переменных полях и при изменении температуры являются материалы СФНТ-8/5, СФНТ-9/5 и так далее, хотя значения ε, d₃₁. K₂ для них несколько ниже. Материалы СФНТ-6/5, СФНТ-5/5, СФНТ-0/5 также довольно стабильны при изменении температуры, однако их диэлектрическая проницаемость резко зависит от переменного поля.

Температуры Кюри предлагаемых материалов близки к температуре Кюри титаната бария.

Свойства предлагаемых материалов, указанные в табл. 2, наряду с довольно низкими температурами их получения, позволяют считать целесообразным их использование в различных электронных устройствах. Для получения предлагаемого пьезокерамического материала исходные вещества перемешивают сначала в сухом, а затем в мокром виде и из полученной шихты готовят брикеты. Брикеты подвергают обжигу при температуре 750°С в течение 2 час, тщательно измельчают в порошок с размером частиц менее 3-5 мк, после чего добавляют небольшое количество поливинилового спирта в качестве связки и прессуют изделия заданной формы и величины.

Спрессованные изделия помещают в печь и спекают при температуре, указанной в табл. 1, в течение 1,5 час. Скорость подъема температуры 200-300°С/час, а охлаждения - 100-200°С/час. Электроды наносят вжиганием серебра при 700°С в течение 10-15 мин.

Поляризацию изделий осуществляют в силиконовом масле при температуре 100-110°С в течение 0,5-1 час в постоянном поле с напряженностью 1-3 кв/мм.

Пьезокерамический материал на основе твердых растворов Pb(Ti, Nb, Fe)O₃, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры спекания, уменьшения электропроводности, улучшения диэлектрических и пьезоэлектрических свойств, он содержит Pb(Ti_1-2x, Nb_x, Fe_x)O₃ при x=0,44-0,50 и окись лития в количестве 1-15 мол. % сверх стехиометрии.