Пъезокерамический материал Советский патент 1977 года по МПК C04B35/497 C04B35/01 

1

Изобретение может быть использовано для изготовления иьезоэлементов электромеханических преобразователей различного назначения, работающих как на воздухе, так и в воде.

Известны пьезокерамические материалы в системе PbTiOs-PbZrOs-Pb(Zni/2Nbi/2)O3 1.

Недостатком материала является сравнительно низкое значение пьезокерамических характеристик, например пьезомодуля dsiНаиболее близким техническим решением к изобретению является пьезокерамический материал на основе твердого раствора в четырехкомпонентной системе РЬТЮз-PbZrOa- -Pb(Zni/2Nbi/2)O3-Pb(Niv3Nb2/3)03 с добавками.

К недостаткам такого материала следует отнести относительно невысокое значение пьезомодуля dai и (для ряда составов) невысокие величины диэлектрической проницаемости, причем последние колеблются в очень широких пределах.

Целью изобретения является повышение диэлектрической проницаемости и пьезомодуля.

Это достигается тем, что ньезокерамический материал,включаюш,ийРЬ (Tio,4Zro,4)

(Zni/3Nb2/3)o,85 (Nii/3Nb2/3)o,i503 и добавки, содержит в качестве последних W03 и В{20з в отношении 1:0,2-1,02:1 при следуюш,ем соотношении компонентов (вес. %):

РЬ (Tio,4Zro,4) (Zni/3Nb2/3)o.ss(Nii/3Nb2/3)o.isOs

98,5-99 Оз и Bi2O31,1 - 1,5

Пример. В состав исходного твердого раствора, содержащего 100 мол. % РЬО, 40 мол. % TiOa, 40 мол. % Zr02, 6,65 мол. % ZnO, 13,35 мол. % NbjOo, вводят в стехиометрическом соотношении 15 мол. % Pb(Nii/3Nb2/3)O3 ,и 0,5 вес. % (WO3 и В120з).

Берут 20,90 г РЬО, 2,62 г TiO2, 2,77 г ZrOz, 0,37 ZnO, 3,22 Nb2O5, 0,57 г NiO, 0,15гВ12Оз, 0,15 WOs, шихту тшательно смешивают, нрессуют в брикеты и синтезируют при темпепятуре 900°С. Синтезированные брикеты вновь измельчают и прессуют полуфабрикаты требуемой формы, которые обжигают при температуре 1220°С в течение 1 ч.

Диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики материала определяют на образцах изделий диаметром 12 мм, толшнной 2 мм.

Испытания предлагаемого пьезокерамического материала иоказали, что он имеет высокие значения пьезомодуля 31 8,45x10 ° см/ст.вольт, высокие значения диэлектрической проницаемости . Высокая пьезоактивность предлагаемого материала (высокое значение пьезомодуля ) позволяет улучшить параметры ультразвуковых и акустических 3 преобразователей, а следовательно, и соответствующих устройств, включающих такие иреобразователи. Формула изобретения Пьезокерамический материал на основе твердого раствора в системе PbTiOa-PbZrOs-РЬ (Nb2/3Ni,/3) О- -РЬ(ЫЬ2/з2п1/з)Оз,10 включающий Pb(Tio,4Zro,4) (Zni/3Nb2/3)o,85(Nii/3Nb2/3)o,)5O3 и добавки, отличающийся тем, что, с нелыо 54463 4 ловьипеыия диэлектрической проницаеМостн и иьезомодуля dsi, в качестве добавки он содержит WOs и В120з, взятые в отношении от 1 : 1,02 до 1,02 : I при следующем соотношении компоиентов (вес. %): РЬ (Tio,4Zro,.i) (2П)/3 Ь2/з)о,85(М1|/зЫЬ2/з)о,15Оз 93599 уОз и В120з 10-15 Источник информации, принятый во вниманне при экспертизе. 1. Патент Японии 44- 17344, кл. 62С23, 19G9.