СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ Советский патент 1969 года по МПК C04B35/491 H01L41/187 

Известен сегнетоэлектрический керамический материал для пьезоэлементов, включающий РЬО, TiOa, ZrOz, добавку соединения щелочноземельного металла и СггОз.

Предлагаемый материал имеет по сравнению с известным лучщую температурную стабильность различных электрофизических параметров.

Достигается это тем, что он содержит указанные компоненты в следующих количествах (вес. %): РЬО 60-70, TiOs 5-25, ZrO25-25, добавку щелочноземельного металла - не более 4-6 и СгаОн - не более 2, кроме того, сверх 100% SiO2 0,03-0,3.

Введение 0, SiO2 нриводит к повьшению температуры Кюри на 3°. При выращивании монокристаллов ВаТЮз из расплава с добавкой Si02 последняя способствует образованию более равновесных форм кристаллов. Поскольку ион кремния имеет меньпшй по сравнению с ионом титана ионный радиус (по Полингу соответственно 0,41 и 0,68), введение SiO2 улучщает температурную стабильность материала. Кроме того, небольшая добавка Si02 способствует лучщему спеканию керамики.

Образцы синтезировали из окислов РЬО, TiO2, ZrOa и углекислого стронция SrCOs дважды при температуре 910°. Сг2Оз и Si02 вводят при втором синтезе. Обжиг заготовок проводят в никелевых пакетах с засыпкой при

температуре 1290°С. После щлифовки на образцы наносят электроды методом вжигания серебряной пасты. Поляризацию проводят при температуре 100°С в полисилоксановой жидкости электрическими полями 3--4 кв/см. Перед поляризацией образцы закаливают.

Пьезокерамика Pbo.gs Sro.os (2го,52 Tio,48) Оз + -j- 0,8 вес. % Сг2Оз имеет следующие свойства в зависимости от количества вводимой добавки SiO2.

Параметры резонаторного материала

15

Как видно из таблицы, введение 0,1-0,2% SiO2 приводит к резкому снижению ТК/ т. е. увеличивается температурная стабильность материала. Добротность при этом несколько возрастает, а пьезоактивность, определяемая по величине относительного резонансного проПри введении больших количеств SiO2, пьезоактивность продолжает снижаться и при 20/0 SiOi она лежит в пределах 1,,5 /оНа графиках (см. чертеж) приведены температурные зависимости резонансных частот образцов с различным .содержанием SiOg, где а - основной состав без добавки SiOa; б--с добавкой ОДв/о SiOa; в -с добавкой 0,2о/о SiO2. До бавки SiO2 сверх ЮОэ/о.

Из графиков видно, что улучшение температурной стабильности резонансной частоты при введении небольших добавок.SiOs происходит за счет изменения формы зависимости резонансной частоты от температуры в рабочем интервале температур от -60 до +85°С.

Предмет изобретения

Сегнетоэлектрический керамический материал для пьезоэлементов, включаюш,ий РЬО, Ti02, ZrOs, добавку щелочноземельного металла и CrsOs, отличающийся тем, что, с целью улучшения температурной стабильности, он содержит указанные компоненты в следуюш,ем соотношении (вес. «/о): РЬО 60-70, TiO2 5-25, Zr02 5-25, добавку щелочноземельного металла не более 4-6, Сг2Оз не более 2 и, кроме гого, сверх 100% SiO20,03-0,3.

2000 -W оЛ. 30 120 о;а7 tt

160