КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ Советский патент 1974 года по МПК H01S3/10 

Изобретение относится к керамическим сегнетоэлектрическим материалам, обладающи.м электрооптическими свойствами. Материал может (Найти применение в качестве управляющего элемента в модуляторах пучка оптических квантовых генераторов и в перспективе - в оптических электронносчетпых машинах.

Известны керамические материалы, используемые в виде монокристаллов: KHgPO, LiNbOs, PbMgi, , Nb.y Оз, PbZn,/ ЫЬзд ОзДля первых двух характерны высокие управляющие .напряжения, .низкие электрооптические коэффициенты, остальные не позволяют получить образцы высокого оптического качества достаточно больщих размеров. Выращивание всех монокристаллических элементов при больщой его продолжительности требует сложлого оборудования. Наряду с этим не удается получать образцы любой формы и величины, а также плавно изменять свойства в иужном .направлении.

Цель изобретения - создание электрооптического керамического материала с достаточной прозрачпостью, с высокими электрооптическими коэффициентами и низкими управляющими напряжениями с .выражениой термостабильностью свойств.

Для достижения указа.нной цели предлагается керамический материал следующего состава:

;cPbMg ,,;, Nb (1 -.t) PbZn Nb .,/., Оз, при X 0,9-0,5 образующий твердые растворы.

Для приготовления берут окислы в следующих количествах (вес. %):

окисел свинца67,2-68,4 (ЧДА)

окисел ниобия26,7-27,1 (ОСЧ)

окисел магния2,0-3,7 (ЧДА)

окисел ци.нка0,8-4,1 (ОСЧ)

Материал размалывают в агатовой мельнице с такими же щарами в среде спирта до полиого прохождения через сито № 005f3. После высущиваиия при 120-il50°C материал прессуют в и .подвергают первому обжигу при 850° С с выдержкой при этой температуре в течение 2-4 час. Затем брикеты измельчают и массу размалывают повторно в агатовой щаровой мельнице до 10 час в среде спирта до полиого прохождения через сито jYo 0056. Из полученной массы при удельнол давлении 900 кг прессуют образцы в форме дисков диаметров 15 мм. Окончательный обжиг проводится методом горячего прессования при 1150-1170° С при удельном давлении 200 кг см с выдержкой до двух часов. После шлифовки до заданНОЙ толщины и полировки алмазной пастой ( 0 0.3 мкм материал отжигают при 700° С с выдержкой

3

10 мин. Наиосят серебренные или полупрозрачные 5п20з электроды.

Например берут окислы в соотношении (вес. %):

67,2

свилца 26,7 ниобия 2,0 магиия 4,1. цЕнка

Полученный керамический материал имеет следующие свойства в интервале телшератур

от -26 до +75° С при длине волны 6240 А.

- Максимальное полуволновое .напряжение Щ/2, .необходимое для создания .разности оптического пути, равного полов.и;не световой

волны для образцов единичных размеров, - 0,8 кв,

- минимальное значение квадратичных электрооптических коэффициентов (K}i - ) при частоте 50 гц - 27 10- ед. CGSE.

Для сравнения ниже приведены соответствующие характеристики вышеуказанных монокристаллов при комнатной температуре.

На чертеже пр.иведены температурные зависимости электрооптических коэффициентов. Предложенный керамический материал (кривая /) показы.вает более высокую термостабильность, чем монокристаллы PbMgi/ Nbs/Qj и PbZnij МЬ2/,Оз (кривые 2 к 3 соответстванно). Максимальное изменение RH-Ri в интервале температур от -25 до -f 75° С 13 10- 50-ilO и 20- . CGSE соответственно.

;редмет.изобретения „„-„.„ „ Керамический материал на основе твердых 20 растворов PbMg, ./ Оз - PbZn д Nb 2 Оз, содержащ.ий в качестве исходных компонентов окислы свинца, ниобия, магния и цинка, отличающийся тем, что, с целью повышения значений электрооптических коэффициентов 25

( CGS материала и термостабильности его свойств, омпоненты взяты в следующем соотношении СНРГ о/. 67,:2-68,4 окисел свинца 26,7-27,1 окисел ниобия .2,0-3,7 окисел магния 0,8-4,1 окисел цинка