П’єзоелектричний керамічний матеріал

Союз Советски if К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1104.77(21) 2472496/29-33 с присоединением заявки № Государственный комитет СССР С 04 В 35/00 (23) Приоритет по делам изобретений и открытки Опубликовано 1 5.0 3.79. Бюллетень № і о (53) У Д К * ' 6б6 -б55 (088.8) Дата опубликования описания is.03.79 (72) Авторы б изобретения О.С.Дидковскэя, В.А.Звоник, Н.И.Селикова и В.В.Климов (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ I Изобретение относится к области электрические потери (tg6 - 0,019 пьеэотехникн и может быть использо0,03) . вано при изготовлении керамических Цель изобретения - снижение д и электромеханических преобразоватеэлектрических потерь. лей. Известны пьезоэлектрические кераПоставленная цель достигается тем, мические материалы на основе ц н р к о что известный пьезоэлектрический ната-титаната свинца с добавками, керамический материал на основе которые имеют высокие значения д и цирконата-титаната свинца или ц и р 10 коната-титаната свинца с замещением электрической проницаемости и коэффициенты электромеханической с в я свинца стронцием и/или барием в к о зи [ 1 ] . Однако эти материалы требуют личестве 0,5-15 а т . % и с добавками спекания при относительно высоких оксидов висмута и вольфрама дополнитемпературах. тельно содержит оксид четырехвалент15 ного элемента из группы: титан, ц и р коний, о л о в о , германий, церий при , Наиболее близким техническим следующем соотношении компонентов, решением к данному является пьезо1 мол . % : электрически* ' материал на основе цирконата-титаната свинца с добавками оксидов висмута вольфргма и двухваОксид висмута 0,98-1,00 лентного элемента [2] при следующем Оксид вольфрама 0,32-0,68 соотношении компонентов (в м о л . % ) : Оксид ч е т ы р е х в а твердые растворы цирконата-титаната лентного элемента 0 , 50-1,00 свинца - основа, трехокись висмута Цирконат-титанат в количестве 0,25-5,0 мол. % и окись 25 свинца или ц и р к о н а т одного из двухвалентных элементов титанат свинца с за(Sr, C a , Zn, Ba) в количестве 1,0мещением свинца строн10 м о л . % . цием и/или барием в Недостатком указанного материала количестве 0,5 30 являются сравнительно высокие н и 15 ат.% О З 652 145 їіьезокерамический материал мозаготовки помещают на подложку из жет содержать 5 3±1 мол.% цирконата двуокиси пиркония (или окиси апюсвинца в цирконате-титанате свинца. миния) , накрывают такой же подложВ результате получается материал кой помещают э печь и спекают при и с высокими электрофизическими пара1120-1150 С в течение 2-3 ч. Скометрами ( £ -1200-2000. Кр.-0,55 рость подъема температуры не бо нее 0,62) и пониженными диэлектрическими 5 200-250°С/час, охлаждение проводят потерями (t^tf-0 ,0 14-0 ,017) , благодавместе с печью. ря чему увеличивается эффективность После шлифовки на образиы наноработы пьезоэлементов. сят электроды путем вжигания серебШихту готовят в шаровой или виброряной пасты при 700-750°С в течение мельнице. Из полученной шихты изго- к) ]5-30 мин. Поляризация изделии осутавливают брикеты, которые подверществляется в полисилоксановой жидгают обжигу при 820-850°С в течение кости ПЭС-5 при 140-16 0°С в течение 2-3 ч. Затем брикеты тщатепьно из1 ч в постоянном электрическом поле мельчают в порошок с размером частиц с напряженностью 3-4 кв/мм. менее 3 мкм, добавляют в качестве |5 Свойства полученного материала, связки водный раствор поливинилорого измеренные на дисках, диаметром'--' спирта и прессуют заготовки, напри10 мм и толщиной'*-' I мм, приведены мер, в виде дисков. Спрессованные в таблице. Состав, мол.% 97,68 Pb (Zr 0 , 5 3 Т і + 0 , 3 3 W03 + 0 , 9 9 TiO3 0,47)О + 1,00 Вір э 97,68 Pb (Zr 0 , 5 3 Т і 0,47)Оэ+ + 0 , 3 3 WO3 + 0 , 9 9 JeO2 1,00 97,68 Pb (Zr 0 , 5 3 Т і 0,47)0^+ + 0 , 3 3 W03 + 1 , 0 0 ZrOa 0,99 BisO 97,68 Pb (Zr 0 , 5 3 Т і 0,47)О + 0 , 3 2 W03 + 1 , 0 0 SnOa 97,68 Pb (Zr 0 , 5 3 Tx 0,47)O + 0 , 3 3 W03 + 0 , 9 9 CeOa + 1,00 3 + 1,00 Bi2O 1300 3 + Bi2O3+ 3 + 0,47)O3< 37,83 Pb (Zr 0 , 5 3 Т і 0 , 4 7 ) + 1,00 Bi8O + 0 , 6 7 WO3 + 0 , 5 0 Т Ю , 97,83 (Pb 0 , 9 5 S r 0,05) (Zr 0 , 5 3 Т і + 1 , 0 0 B i 9 O 3 + 0 , 6 7 W03 + 0 , 5 0 ZrOa + ВіаО3+ э 97,68 (Pb 0 , 8 5 Ba 0 , 1 5 ) ( Z r 0 , 5 3 Т І + 1 , 0 0 В і г О 3 + 0 , 3 2 W03 + l , 0 C 3 3 0,014 0,59 87 13B 1330 0,016 0,59 88 142 1340 0,017 0,62 82 154 1420 0,017 0,62 84 160 1220 0,014 0,56 ,105 125 1900 0,017 0,56 70 153 1420 0,017 0,62 84 163 1630 0,016 0,60 78 160 + 0,47)O3+ Формула изобретения Цирконат-титанат 1. Пьезоэлектрический керамичессвинца или циркокий материал на основе цирконатанат-титанат свинца титаната свинца ипи цирконата-титас замещением свинната свинца с замещением свинца ца стронцием и/или стронцием и/или барием в количестве барием в количес г0,5-15 ат.% и с добавками оксидов . ве 0.5-15 ат.% Остальное. висмута и вольфрама, о т л и ч а ю 2. Пьеэокерамический материал щ и й с я тем, что, с целью снижепо п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ния диэлектрических потерь он дополчто цирконат-титанат свинца содержит нительно содержит оксид четырехва53+1 мол.% цирконата свинца. лентного элемента из группы:титан , Источники информации, принятые цирконий, олово, германий, церий 55 во внимание при экспертизе при следующем соотношении компонен1. Жаффе, Берлинкур, Труды Инстит^ тов, мол.%: та инженеров по эпекгротехнике и радиоэлектронике (русский перевод)1965, Оксид висмута 0,98-1,00 Оксид вольфрама 0,32-0,68 » 10, с. 1558. Оксид четырехва2. Авторское свидеіельгтво СССР 60 лентного элемента 0,50-1,00 £310354, кл. Н 03 Н 7/18, 1970. ЦКИИПИ Заказ У72/23 Тираж 701 Подписное филиал ППП ''Патент'', г.Ужгород, ул, Проектная, 4