Пьезоэлектрический керамический материал Советский патент 1980 года по МПК C04B35/491 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИП КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

1

Изобретение относится к пьезоэлектрическим материалам и может быть использовано в радиоэлектронике для создания электромеханических преобразователей различного назначения, в частности, для изготовления широкополосных пьезокерамических фильтров и пьезокерамических элементов электромеханических фильтров/ в высокостабильных датчиках вибрации и ультразвуковых линиях задержки.

Известны трех- и четырехкомпонентные системы твердых растворов, включ-ающие PbTiO,, PbZrO K и один или два других компонента

Однако -составы указанных систем обладают либо недостаточно высоким коэффициентом электромеханической связи, либо недостаточно высокой температурной стабильностью резонансной частоты, либо высокой стабильностью в. слишком узком интервале температур, в то время как для некоторых применений, например, для широкополосных пьезокерамических фильтров и для преобразователей высокостабильных электромеханических фильтр.ов необходимы материалы, сочетаюдие высокие коэффициенты электро.механической связнее высокой стабильностью резонансной частоты в широком температурном интервале.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 5 материал р , представляющий собой трехкомпонентную систему, включаюп ую PbTiO j, PbZrOnj, Pb( Coj/j)0o при следующем соотношении компонентов, мол.%:

toPbTiO .не более 60

pbZrOnне более 80

Pb(Nb2/,,Coi|b)0,,2-60

Однако этот материал имеет недостаточно высокий коэффициент электро15 механической связи Кр 0,4, -а температурный коэффициент резонансной частоты ТКЧ 2010 1/°С в узком температурном интервале Ют -20 до +600С).

20

Цель изобретения - повышение коэффициента электромеханической связи , и улучшение температурной стабильности резонансной частоты, 25 Поставленная цель достигается,

тем, что пьезоэлектрический материал,

включающий PbTiOb. PhZrO-b, Pb(Nbi/,,,)a,. дополнительно содержит

Pb(Nbj,n Sb,/Q )0i при следующем со;зер30 жании компонентов, мол,%:

PbTIOo,46,5-48,0

PbZrO.-36,91-37,98

Pb(Nb|b.Co4/a)0, 12,,85 Pb(Nb,f|; Sbi/j )0j 2,59-2,67 Синтез составов предлагаемого пьезокерамического материала осуществляют по обычной керамической технологии в защитной атмосфере РЬО. Температура синтеза 700-750 С, продолжительность 4-10 ч. Спекание проводят методом горячего прессования крупных блоков по следующему ре киму: температура . 1190-1230°С, давление 100 кг/см время выдержки 5-15 ч. Поляризацию образцов производят в силиконовом масле при 1400с в течение 45 мин в поле напряженностью 42-52 кв/см.

Данные о диэлектрических и пьезоэлектрических характеристиках(РЬТi 0%PbZrO;i - Pb(Nbi;3Coi«)Oa - ,2 Sb,/,0a приведены в таблице.

5Как видно из таблицы, предлагае,мый пьезокерамический материал имеет высокие коэффициенты электромеханической связи Кр 49-0,508 и высокую стабильность резонансной частоты.

Положительный эффект материала

обусловлен его качественным и количественным составом, что подтверждают также составы 5 и 6, демонстрирукяцие ухудшение свойств за пределами заявленной области концентраций

компонентов.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, включамдий РЬТ i От,, PbZrOj, PbiUb Coj l )0т,,отличающийс я тем, что, с целью повышения коэффициента электромеханической связи и улучшения темпера:турной стабильности резонансной частоты он дополнительно содержит Pb(Nby2 )02, при/ следующем содержании компонентов, мол.%:

46-,5-48,0 36,91-37,98 12,50-12,85 2,59-2,67

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Патент Великобритании

№ 1.275.961, кл. С 1 J 1971.