Шихта для изготовления пьезокерамического материала Советский патент 1978 года по МПК C04B35/475 

Изобретение относится к области пьезотехники и може-р быть использовано для создания электромеха1шческих преобразователей, работающих при повышенной температуре и при одновременно воздействующих повышенной температуре и одноосных сжимающих механических нагрузках. Известен сегнетоэлектрик Bi TI О „ обладающий высокой точкой Кюри ij . Однако величины диэлектрической проницаемости и пьезомодулей у Bi Т1„О.2 невысоки. Кроме того, вследствие высокой проводимости рабочая температура пьезоэлементов из Bi .Ti О не превышает 10О°С при более высокой температуре наступает резкое ухудшение пьезоэлектрических характеристик. Обратимые и необратимые изменения пьезочувствительности при воздействии одноосного механического сжатия приложенного вдоль оси поляризации, становятся очень большими и материал полностью теряет ньезоактивность. Наиболее близким техническим решением к данному является пьезоэлектрический керамический материал на основа B-i Ti О с добавками окисей ниобия н неодг1ма 2j. Этот материал, содержащий (вес. %); 77,98-78,75; ТЮ 2О,О6-2О,26; МЪ Og 0,49-0,98; Nd з 0,98, имеет более высокие диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики, обладает высокой стабильностью пьезоэлектрической чувствительности в интервале температур от -2ОО до +4ОО-С. Однако для ряда практических приложений пьезоэлектрического эф4)екта такой интервал рабочих температур недостаточен. Кроме того, введение окислов неодима и ниобия повышает стоимость материала. Цель изобретения - расширение интерва.па температур использования пьезокерамикп. Предлагаемая шихта для изготовления nbe30KepaNU 4ecKoro материала на основе BI , TI , О „ в качестве добавки содер6г со при сяедуюшем соотношении

жит

омпонентов, вес. %;

в.-.о,

78,75

79,14

Ti Оз

20,26

2О,Зв St- СО

0,5

0,99

Исходные ве цества смешивают в мокром виде и из получетшй шихты прессуют бри кеты; Брикеты подвергают обжигу при 85О°С в течение 2 ч. После измельчеюш добавляют в качестве связки поливиниловый спирт и прессуют заготовки заданной формы. Спекание образцов проводят при 1120 С в течение 1 ч. Скорость подъема (Температуры 20О-ЗОО°С/час. Поляриза цию обраэдов осуществляют в под11снлокса-. новой жидкости при 2ОО°С в течение 1ч .и напряженности постоянного электр ческо го поля ЗО КБ/СМ, Для повышения стабиль ности поляризованные образцы подвергают нагреву до 5ОО С и сжимают их вдоль оси поляризации давлением ЗООО кг/см.

ОсноБные хараклчэристики керамики, полученной из шихты различного состава, приведенные в таблице.

Таким образом, пьезоэлектрические керамические преобразователи, полученные из шихты указанного состава, сохраняют стабильные значения пьеэоэлектрическогэ модуля dgj зплоть до 550°С в диапазоне

2

дар леш1Й от 2О дэ ЗООО кг/см . Необратимые изменения пьезоэл трического модуля d qq измеренного в квазистатическом режиме, в диапазоне температур от 2ОО до 55О°С отсутствуют, а обратимые равны . При одновременном воздей

гч

ствии температуры 550 С и давлении

2

ЗООО кг/см необратимые изменения

пьезоэлектрического модуля d

прак33

тически отсутствуют, а обратимые равны 13.15%.

Формула изобретения Шихта для изготовления пьезокерамиче ского материала на основе Bi lo включающая . 2 отличающаяся тем, что, с 1дапью расширения интервала темпера тур .использования пьезокерамики, она содержит Sf СО при следую. в качестве добавки о щем соотношении компонентов, вес. БпзОз 78,75-79,14 Ti 02 20,26-20,36 Ss-CO, О,,9&. Источники информации, принятые во вни- ние при экспертизе: 2. Авторское свидетельство СССР 497267, кл. С О4В 35/1О, 1975.