Шихта для изготовления пьезоэлектрической керамики Советский патент 1980 года по МПК C04B35/491 

Изобретение относится к новым пьезокерамическим материалам, применяющимся в гидроакустике и ультразвуковой технике для изготовления электромеха нических преобразователей большой мощнцсти, работающих в режимах излучения н приема. Известен пьезокерамический материал на основе твердого раствора ( О75 .01 ) ( 0.55 0.4 ОЗУ обладающий достаточно хорошими диэлектрическими и пьезоэлектрическими свойствами в слабых и сильных электрических полях Однако известный пьезокерамический материал имеет недостаточно высокую механическую прочность. , Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является шихта для изготовления пьезоэлектрического керамического материала, содержащая 98,5-99,5 вес.% спека состава %75%i4 0,Oi)( и 0,5-1,5 вес.% стекла, содержащего РЬО, Bgpj и Во О C2J. Однако материал, изготовленный из этой шихты, не обладает достаточно высокой прочностью. Цель изобретения - повышение механической прочности пьезоэлектрической керамики. Указанная цель достигается тем, что в шихте для изготовления пьезоэлектрической керамики, включающей 98,599,5 вес.% спека состава (РЬ у .01И2Г,5,Т1,)- V 0,5-1,5 вес.% стекла, содержащего КвО и , стекло дополнительно содержит , , Тл Од. , при следующем соотношении компонентов, вес.%: ИО59-67 ВдО 11-13 QeO 16-18 2Юа.2-4 Tt Оя2-3

VlOj1.8-2.6

S00.2-0,4

Пример,

Для получения шихты указанного состава вначале смешивают 52.095 г pfjO. 14,867 г ВаСО, 0,461 г ,;, 20,867 . 11,713 г TiO-, Из полученной смесн прессуют брикехы, которые затем обжигают при 107СЯС в течение 3 ч. Стекло получают сплавлением 63 rfbO, 12 г ,17 г GeO.,, 3 rzro-,. 2.-5 г Ti О, 2.2

Vao.

0.3 rSrO в платиновом или корундовом тигле при llSO-l OOC в течение 1 ч с послеаующей закалкой расплава на воздухе. Спеченные брикеты и стекло измельчают до размера частиц iiC 35 мкм. Приготовленные таким образом порошки пьезоматериала и стекла смешивают (из расчета 1.01 г стекла на 100 г раствора).

Из пилученчой шихты прессуют изделия заданной формы и размеров. Обжиг изделий проводят при 1240-1260 С в течение 2-4 ч. Зпектроды наносят вжиганием серебряной пасты при. 750 С . в течение 30 мин.

Пол физацию пьезоэлементов проводят при 95 С в течение 2 ч в поле с напряженностью 1,8 кВ/мм. Диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики опрецалшрт по ГОСТ 12370-72.

Механическую прочность пьезокерамики при статическом растяжении измеряют методом раскалывания дисков диаметром 10 мм и высотой 4 мм по образующим плоскими соосными инденторами.

Характеристика предлагаемой пьезоэлектрической керамики и известной (без добавки стекла) приведена в таблице..

7.21 2310

0,14 0,54

170 490

Таким образом, предлагаемый пьезе- .керамический материал имеет прочность при статическом растяжении на 45% выше по сравнению с материалом без добавки стекла. При этом значения пьезоэлектрических параметров материала сохраняются или несколько увеличиваются.

Формула изоб ре тения

Шахта для изготовления пьезоэлектрической керамики, включающая 98,5-

.7,31

2450 0,009

0,50 190

340

99,5 вео.% спека состава ,

) ( 2Г

(

0,51

А W,- У Э

Oft и 0,5-1,5 вес.% стекла, содержащего PtoQ BatOji о т л и ч а. ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механической прочности пьезоэлектрической керамики, стекло гюполнительно содержит СеОд, iV,Ti О,, V,05 ,sr О, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Pfeb59-67

BiOj11-13

йеЮ2.16-18

Z-rb.a.2 785268 .

эо

ti Оз. Авторское сввгдетельстро СССР

VjOy 1,8-2,6 252437, кл, С 04 В 35/00, 1969.

SrO О 2-0 Авторское свидетельство СССР ; :

Источники информации, по заявке N/ 25001658, принятые во внимание при экспертизе5 кл. С 04 В 35/00 от 24,05.77.