ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛВСЕСОЮЗКАЯ•БЙБЛЙ0ФЕЙЛ Советский патент 1972 года по МПК C04B35/491 

Известен пьезокерамический материал, включающий PbTiOs, PbZrOs.

Цель изобретения - улучшить пьезоэлектрические параметры.

Это достигается тем, что пьезокерамический материал содержит указанные компоненты в следующих соотнощениях (в мол. %): РЬ (Tio,45Zro,55) Оз 94-96 и, кроме того, SrNbo вОз 4-6, а сверх стехиометрии MnOg 0,8-1,2.

На фиг. 1 приведены температурные зависимости диэлектрической проницаемости B(t) образцов А, В и С. Рентгеноструктурный анализ показывает, что состав А находится в

ромбоэдрической фазе, С - в тетрагональной, а В - близок к морфотропной границе. Это подтверждается и диэлектрическими измерениями, уменьшением величин е2о и вшах в ряду

. Электромеханическая добротность от их составов порядка 50, а /Ср соответственно 0,52; 0,55 и 0,35. С целью увеличения параметра QJ, в состав В была введена двуокись марганца в количестве 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 мол. %

MnOs.

В таблице приведены зависимости некоторых пьезоэлектрических параметров состава В с добавками МпО2.

Таблица

На фиг. 2 в качестве примера, приведены температурные зависимости е и tg б состава 95 мол. % Pb(Tio,45Zro,55)XO3 -5 мол. % ЗгВЬо.вОз - 1 мол. % МпОг, измеренные на частоте 200 кгц в слабом поле. Диэлектрическая проницаемость этого состава при комнатной температуре составляет 1000, а tg б равен 0,010 и до температур 450°С не превышает значения 0,02-0,030, проявляя хорошую температурную стабильность. Для этого состава значения йзь р и QM при комнатной температуре соответственно равны 3, ед. CGSE 0,47 и 600.

Готовится твердый раствор следуюш,им образом. Берут 395,6 г РЬО, 63,66 г TiOg, 120 г ZrOz, 13,76 г ЗгСОз, 9,9 г NbsOs, 1,62 г MnOj. Полученную смесь окислов и карбонатов тщательно перемешивают и прессуют в брикеты. Последние обжигаются при температуре 1000°С 2 час. Спеченные таким образом брикеты заново тш,ательно растираются и из полученного порошка прессуют таблетки. Таблетки обжигаются при 1300°С 2 час. В результате такой термообработки таблетки хорошо спекаются. Их объемная плотность равна р 7,38 г/см, а влагопоглощение составляет Г 0,01. Измерения пьезоэлектрических констант проводились на таблетках диаметром 18 мм и высотой 2 мм. Поляризация велась при температуре 150°С в поле 30 ке/сл с последующим охлаждением и увеличением поля до 40 кв1см при комнатной температуре. Спеченные и заполяризованные таким образом таблетки обладают следующими диэлектрическими и пьезоэлектрическими параметрами при комнатной температуре: е 1000, tg б 0,01 на частоте 200 кгц, Г„ 335°С, /Ср 0,47, cfgi

3,45-10-6 CGSE QM 600.

Предмет изобретения

Пьезокерамический материал на основе твердых растворов РЬ(Т1Ег)Оз, отличающийся тем, что, с целью улучшения пьезоэлектрических параметров, он содержит (в мол. Уо): Pb(Tio,45Zro,55)O3 94-96 и, кроме того, ЗгЫЬовОз 4-6, а сверх стехиометрии MnOg 0,8-1,2.

Ю

ад

100 200

300

f:.c

Фиг1

§

4i

6 2-0.0

tgS 0.02

100200

Фиг 2

tff э«-.

т f. С