Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1978 года по МПК C04B35/495 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАЛ ЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области пьезотехники и может быть использовано для создания электромеханических преобразователей, основанных на явлении пьезоэлектричества, в частности для соадання средне- и низкочастотных пьезоэлектрических элементов. Известны пьезоэлектрические керамические материалы на основе твердых рао творов цирконата-титаната свинца jj. Однако их использование в ряде случаев, в частности, для создания преобразователей, работающих на частотах свыше ЗО МГц, затруднено из-за относительно низкой скорости звука и высокой диэлек- трической проницаемости. Кроме того, эти материалы обладают сравнительно высокими значениями плотности. Наиболее близким техническим решением к данному является материал на основе твердого раствора No NbOj-LiNbQj. Для этого материала характерно сочетание низкой диэлектрической проницаемоети -«/,выской скорости звука Vijj и достаточно высоких пьезоэлектрических характеристик. Кроме того, более низкие значения плотности позволяют изготовлять меньшие по весу изделия. Однако для применения в качестве ере днёчастотных эле ментов электромеханических преобразователей диэлектрическая проницаемость , JJ и пьезоэлектрический модуль d. системы недостаточно высоки, повышенные диэлектрические потери, характерные для данного материала, способствуя разогреву преобразователя, значительно снижают его коэффициент полезного действия. Целью изобретения является повышение диэлектрической проницаемости, пьезоэлектрического моду,ш и снижение диэлектрическихпотерьпри малой плотности и высокой скорости звука. Поставленная цель достигается тем, что пьезоалектрический керамический материал содержаший Na NtoOjjLiNbOjH третий компонент, в качестве третьего Kosrпоиента содержит NtaOj при следующем соотношении нсходш-гх крмпонентов, мол.%:

NaNtO,

76,00-86,5 L-iNtlO,

1,00-9,00 ,e NtjOj

12,50-15,00

Синтез составов осуществляют по обычной керамической технологии двухкратным обжигом. Темлературы синтеза 800, 850 С, продолжительности 5 и 5 ч. Спекание производят методом горячего прессования по следующему режиму; температура 105О-И50 С, давление 200 кг/см время выдержки 40 мин Данный материал имеет, следующие значения (в зависимости от состава)плотностИ:. р. скорости звука а механической добротности Q дд р3,9-4,5 г/см V5,1-5,9 км/с q250-450. Формула изобретения Пьезоэлектрический керамический материал, содержащий No MbOj .UiNbO, отличающийся тем, что, с 1юпью повыщения диэлектрической проницаемости, пьезоэлектрического модуля

Поляризацию образцов проводят в полисипоксановой жидкости при в течение 45 мин в поле напряженностью 2,5-3,5 кв/мм с последующим охлаждением, под полем до 9 о С.

Значение диэлектрической проницаемости тангенса угла диэлектрических потерь tff сГ пьезоэлектрического модуля 3, и точки Кюри Тк ряда составов приведены в таблице. и снижения диэлектрических потерь при малой плотности и высокой скорости звука, он дополнительно содержит Cd 0, при следующем соотнощении компонентов, мол,%: NqNbO 76,00-86,50 L-iNbO 1,00-9,00 C-«3o NbOj 12,50-15,00 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Смажевская Е. Г, и Фельдман Н. Б. Пьезокерамическая керамика. Советское радио , 1975, с. 45-46.