Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1980 года по МПК C04B35/00 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

I

Изобретение относится к пьезокерамическим материалам и может быть использовано в качестве пьезоэлементов электромеханических преобразователей различного назначения, например, резонаторов, фильтров, излучателей звука, звукоприемншсов и т.д.

Известны материалы на основе титаната и цирконата свинца с различными добавками i . Эти материалы имеют хорошие пьезохарактеристики; однако они менее технологичны так как имеют высокую температуру обжига. Введение специальных добавок для понижения температуры обжига снижает диэлектрические и пьезоэлектрические свойства.

Известен материал, являющийся наиболее близким техническим решением к данному 2, включающий,масс.%. РвО 66,9-67,2; ZrDj 19,6-20,0;т;О211,311,5; .1,42-l,43;SrO 0,32-0,36, В основной материал вводится Moaafiaцирующая добавка стекла в количестве 1,5-2% по массе. Стекло содержит в

масс.%: РвО 73,,68;Tl0 9,43 SiO 7,86. Указанный пьезокерамический материал имеет низкие значения электромеханического коэффициента Кр, пьезо- модуля d, . и диэлектрической проницаемости 2 ,

Целью изобретения является улучшение пьезоэлектрических параметров.

Эта цель достигается тем, что пьезоке10рамический материал, включающий (Рв 0,980-0,995 В 0,005-0,02) (it-0,54-0,56Т1 0,44-0,46) (,OO250, 0,0025-0,01) О дополнительно содержит трехокись вольфрама ( WOg ) при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Стекло0,1-1,95

WO,

0,1-2,95

(Рв 0,98O-O,995Bi 0,005-0,02)

20 (Zn 0,54-0,56 т; 0,44-0,46) (рО,00250,01 Т 0,0025-0,01) Oj - остальное, при 3TONf стекло имеет следующий состав, вес.% 37 31,0-45,0 AljOg 1,2-1,8 11,7-13,0 4,6-6,8 0,4-0,5 Остальное Смесь соответствующих окислов размалывают в агатовой мельнице с такими же шарами в среде этилового спирта до размера частиц мкм. После высушивания при 200-250 С материал поддергают первому обжигу в порошкообразном состоянии при температуре 8002 85ОС в течение 2 час, а затем измен чают до размера частиц 0,5 мкм, после чего вводят добавку стекла и трехокиси вольфрама, прессуют обра.зцы при удельном давлении 900 кГ/см напри мер, в форме дисков диаметром 15 мм. Вторич ный обжиг проводят при 1060 1180°С В течение 1-3 час. Скорость подъема те Температура синтеза, °С Температура спека1ШЯ,°С Плотность, Г/см Диэлектрическая 118 проницаемость Ди электри ческ ие 0,0 потери, Температура Кюри,°С 33 Пьезоморуль с -.., к/н. ™16 Коэффициент электромеханическойсвязи, Кр Предлагаемый пьезокерамяческий материал обладает низкой температурой обжига 1060-1180 С, высокой плотност1,ю 7,86-7,96 г/см, высокими пьезоэлектричеасими характеристиками; пьезомоаульс, -(156-17 5) коэффициент электромеханической связи Кр 0,58 - 0,68 и хорошими диэлектрическими свойствами, диэлектрическая проницаемость 1180-1200, тангенс угла диэлектрических потерь 0,0028-0,003 50 04 перат фы 200 С/час, После шлифовкинэ изделие наносят электроды п}тем влжгания серебряной пасты при 750°С в течение 20 мин. Поляризацию образЦов проводят в силиконовом масле при температуре 130 С и напряженности поля 5О KB/CM в течение 1 часа с охпажцением поп полем 2 часа. Измерения проводят через одни сутки, В таблице приведены сравнительные параметры составов: пример 1 1 - без добавок стеюта и оксида вольфрама; при- - без добавок стекла, содержащий 1.95% оксида вольфрама и пример № 3, содержащий 1595% оксгаш вольфрама и Is45% creima. Стекло имеет следующий состав. SiO 44,8 Рьо 34,6 5,8 MnO,j 0,5 12.7 1160 1080 7,.9 6 7,94 О,ОО2.е 0,ОО29 3 формула изобретения 1,. Пьезоэлекчрический керамический материал, ыслючаюидий (Рв 0,980-0,995 BJ 0,005-0,02) (Zr 0,54-0,56 т; О,,46) (Sr 0,0025-0,01 ri 050025-0,01)02 и стекло, о т л и ч .а ю at и и с я тем, что, с целью улучшения пьезоэлектрических параметpOBt он дополнительно содержит WO,, при слецуюцрм соотношеш и компонйнтов,. весЛ: 5 7 Стекло 0,1-1,95 0,1-2,95 (Рв 0,980-0,995 Bi 0,005-0,020) (2r 0,54-0,56 Ti 0,44-0,46) (SP 0,025-0,01 Ti 0,025-0,01) O -ocтальное. 2. Пьезоэлектрический керамический материалпо п. 1, о т л к ч а ю щ и и с я тем, что стекло содержит следующие компоненты, вес.%: 31,0-45,6 1 11,7-13,0 О6 1,2-1 8 40 4.6-6,8 0,4-O,5 .Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3.472778, кл. 252-629, 1970. 2. Авторское свидете/ ьство СССР № 295144, кл. С 04 В 35/ОО, 1969.