Способ изготовления поликристаллических пьезоэлементов Советский патент 1981 года по МПК H03H3/00 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ

I

Изобретение относится к радиоэлектро-нике и может быть использовано при изготовлении пьезокерамических пьезоэлементов.

Известен способ изготовления пьезоэлементов, при котором пьезбэлементы нагревают до температуры на 20-70° С выше температуры Кюри, а затем с максимально возможной скоростью охлаждают до комнатной те мпературы и подвергают поляризации (1.

Недостатком этого способа является низкая надежность крупногабаритных пьезоэлементов из-за микротрещин, появляющихся при сильных перепадах температур.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления поликристаллических пьезоэлементов, при котором прессуют пьезокерамический материал.с последующими высокотемпературным обжигом пьезоэлементов, металлизацией и поляризацией 2.

Недостатком известного способа является низкая пьезоэлектрическая активность пьезоэлементов.

Цель изобретения - повьш1ение пьезоэлектрической активности пьезоэлемеитов.

Эта цель достигается тем, что согласно способу изготовления поликристаллических пьезоэлементов, прессование пьезокерамического материала производят в электрическом поле, напряженность которого не превышает напряженности электрического поля поляризации.

Способ осуществляется следующим образом.

10

Формируют заданный твердый раствор и прессуют заготовки в электрическом поле, после чего производят высокотемпературный обжиг, металлизацию и поляризацию пьезоэлементов.

15

Пример. Пьезокерамический материал ЦТБС-3, синтезируют в стехиометрическом соотношении из окислов циркония, титана, бария, свинца по реак1ии в твердой фазе при 1100° С с последующими технологическими операциями, включающими дробление спека довеличины зерна 3-5 мкм, пластификацию массы раствором поливинилового спирт. Прессование заготовок пьезоэлементов в электрическом ноле проволлт в специально сконструированной прессформе, к электродам кот рой подается электрическое поле от универсальной пробивной установки УП-1М, напряженность Б-1 кВ/мм. Высокотемпературный обжиг проводится при 1400° С в течение 17 с выдержкой при максимальной температуре 4 ч. После обжига проиэводят металлизацию, т.е. трехкратное нанесение и вжигание серебряных электродов при 800° С. Поляризация пьезоэлементов в постоянном электрическом поле производится с напряжен нистью 1,5 кВ/мм в течение 8 ч при 100 С с последующим охлаждением до комнатной температуры. Пьезоэлектрическая активность элементов, изготовленных по предлагаемому способу на 8% выше, чем по известному. Формула и 1 о Г р с т с и и я Способ изготовления поликристштлнческих пьезоэлементов при когором п{ ессуют пьезокерамический материал с последующим высокотемпературным обжигом пъезоэ.чемептов, металлизацией и поляризагшей, отличающийся тем, что, с целью повышения пьезоэлектрической активности, прессование пьезоэлектрического материала производят в электрическом поле, напряженность которого не превышает напряженность электрического поля поляризации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство (ХЧР № 178864, кл. Н 03 Н 3/02, 1964. 2.Глозман И. А. Пьезокерамика. М., Энергия, 1967, с. 33-74 (прототип).