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

Изобретение относится к области получения пьезоэлектрических материалов и может быть использовано для изготовления пьезоэлементов для электромеханических преобразователей различного назначения. Известны пьезоэлектрические керамические материалы на основе твердых растворов титана - цирконата свинца со сложными свинцовыми перевскитами 1. . Недостатком таких материалов являются значительный разброс параметров внутри одной партии и от партии к партии. Наиболее близким техническим решением к изобретению является керами ческий материал cKCTevtJ твердых раст воров Pb(Ti,ly-)(Zn,,Nt)2,),(.Ni;,Nt5,, Этот материал обладает недостаточно высокими значениями диэлектрической проницаемости и пьезоэлектрического модуля d)|i . Целью изобретения является повышение пьезоэлектрического модуля и диэл ектрической проницаемости, а так же уменьшение разброса параметров. Цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал на основе Pb(,2o7CZftii-iNt)a|-i)o,.,4 дополнительно содержит cd NbO-j и ,; при следующем соотношении 1 омпрнентов,вес.%: 50-99 О I ы- MVi r l3O,juj3,u lN,,Nb3,o,0 О , 75 . 1.0,50-0,75;. Уменьшение разброса параметровдостигается путем расширения области фазового перехода (морфотропной области} . Состав становится менее критичиым, например к пбтерям свинца, обжиге керамики. Кроме того, расширение области фазового перехода повышает воспроизводимость свойств при поляризации. При изготовлении керамики после смианвания в вибромельнице и сепарирования прессуют брикеты и проводят Г предварительиый обжиг при . Брикеты измельчают в вибромельнице, сепарируют, прессуют заготовки и обжигают в тунельной печи при температура в течение 1ч. Пример. Диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики ма 747839

териала опрелеляли на изделиях диаметром 12 2(ш,К керамических образцов показали, что .5Н.И имеют высокие значения Диэлектрической проницаемости 3/ЕО

- 3.600 - 3700 и пьезомодуля d. (290 f 30.0) lO- к/н.

В таблице приведены свойства некоторых составов.

98,5

0,75 0,75

3650

f xsf i ifif i - .-.

98,8

0,60 0,60

3600 1,5-2 2800 300

99,0

0,50 0,50

3570 Разброс значений в одной партии .пьезоэлементов диэлектрической прони цаемости 3600 100, а пье зомодуля d,, (300 ± 10) к/н ,(приведены максимальные отклонения из среднего значения). Разброс характеристик для образцов, относящихся к разным партиям, не превыглает максимального разброса внутри партии При зтом коэффициент электромеханической связи Кр равен 65%; скорость звука 2,8 ЮУ см/сек, тангенс угла диэлектрических потерь 1-1,5%, точка Кюри 27С. ; . Формула изобретения Пье сгэлёктрйЧёскйй кёраШчёскйЙ материал на основе (. 11 2|0оз 3,

2, 2850 297

65

268

67

270

2800

298

66

270 отличающийся тем, что, с целью повышения пьезоэлектрического модуля и диэлектрической проницаемости, а;также уменьшения разброса параметров, он дополнительносодержит NtO И при следующем соотношении компонентов, вес.%: (VoV5b(Z-l(3,Jb2,5)oi4 (Ni,,,,Nb;,,,) э 98,50 - 99,00 CdogNbO -0,50 - 0,75 Та2О5 0,50 - 0,75, Источники информацт1и, принятые во внимание при экспертизе .1, К.Окадзаки, Технология керамических диэлектриков, М,, Энергия, 1976, с. 244. 2, Патент Японии № 10236, кл. 62 С 23, 19.69.