П’єзоелектричний керамічний матеріал

Изобретение относится к материалам, применяемым в радиоэлектронике, в частности для изготовления п ь е з о керамических высокочастотных фильтров . Ддя повышения коэффициента Изобретение относится к материалам, применяемым в радиоэлектронике, в частности для изготовления п ь е з о керамических высокочастотных фильтров. Цель изобретения - повышение коэф фициента электромеханической связи при сохранении значений д и э л е к т р и ческой проницаемости. П р и м е р 0 Пьезоэлектрический керамический материал с о с т а в а , м а с о % : РЬО 64,07 SrO 1,90 . 21,45 10,73 ч 0,10 ZnO 0,51 ВІ^Оз 0,97 MnOi 0,27 22-90 электромеханической связи при с о х р а нении значений диэлектрической проницаемости пьезоэлектрический керамический материал содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: PbO 6 2 , 2 b - 6 6 , 5 2 ; SrO или SrO и ВаО 0 , 3 1 - 3 , 2 1 ; ZrOi 2 0 , 3 6 - 2 2 , 1 5 І Т і О 7 1 0 , 2 2 - 1 1 , 5 1 ; ВігОз 0 , 7 3 - 1 , 4 5 , ZnO 0 , 3 8 - 0 , 7 6 , MnOt 0 , 2 0 - 0 , 4 1 и LijO 0,10-0,19» Полученный по обычной кера* мической технологии: синтез при 1000°С в течение 2-3 ч , обжиг при 1 16О°С в течение 2 ч материал имеет следуняцие х а р а к т е р и с т и к и : Є , э / £ с 420800, К р 0 , 4 6 - 0 , 5 5 ; 0 v 900-1200; tgcf 0 , 0 0 3 - 0 , 0 0 8 , TKfr ( 2 4 - 1 4 5 ) » 1 0 ~ f i г р а д ' j Д(9,2-13,5)%. 2 табл0 Для приготовления /Ч.Ш0 г материала указанного состава готовят шихту, состоящую из следующих компонентов, г: PbCOj 76,70 SrCO3 2,71 ZrO2 21,45 ТІ07 10,73 Li?CO 3 0,25 ZnO 0,51 ВігО3 0,97 toiOa 0,27 Исходные компоненты подвергают помолу и; смешению в шаровой мельнице или вибромельнице„ Полученную шихту обжигают в виде брикетов или порошка при 1000і20°С в течение 2-3 ч . Прокаленный материал измельчают в порошок с размером частиц не более 3 мкм, 1571966 добавляют в качестве связки водный раствор поливинилового спирта и прессуют заготовки., например, в виде дисков диаметром ,«10 мм, h 1 мм 2 при давпенин 1,0 - 1,5 т/см . Спрессованные заготовки помещают на керамические подложки из диоксида циркония (или оксида алюминия), затем в никелевый пакет. Закрытый 10 никелевый пакет помещают в печь. Спекают образцы при 1160+ 20°С в течение 2 ч, Скорость подъема температуры составляет 150-200 С в і ч , охлаждение проводится вместе с 15 печью. Спеченные изделия шлифуют до заданных размеров, затем на них наносят электроды методом вжига- • шія серебряной пасты при 7OOt5O°C с течение 15-30 мин, Поляризация изделий осуществляется в полксилокса- 20 иопой жидкости ПЭС-5 при 14О-1бО°С в постоянном электрическом, поле напряженностью 3-4 кВ/мм. Аналогично получены и остальные 25 пьезокерамические материалы (смо примеры 2-13). Состав шихты этих материалов приведен в табл.1. Измерение электрофизических ха30 рактеристик пьезокерамики проводи ли на образцах в виде дисков диаметром = 10+1 мм и h = 1+0,1 мм с о г л а с но ГОСТ 12370-80, материалы гіьезокерамические. Методы испытаний. Свойства приведенный в примерах материалов приведены в т а б л . 2 , где для сравнения приведены также с в о й ства прототипа. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Пьезоэлектрический керамический материал, включающий PbO, SrO или SrO и ВаО, 2гО г , TiO^ , B i ^ 0 3 , ZnO, MnO_, L i ? C , o т л и ч а ю щ и й с я тем, ч т о , с целью повышения коэффициента электромеханической с в я зи при сохранении значений диэлектрической проницаемости, он содержит указанные компоненты при с л е дующем соотношении, мас.%; РЬО SrO или SrO и ВаО ZnO Li-jO 62,26-66,52 0,31-3,21 20,36-22,15 10,22-11,51 0,73-1,45 0,38-0,76 0,20-0,41 0,10-0,19 Т а б л и ц а Состав материала, мас.% Пример РЬО 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 1 ' ZrO-j ГіОо SrO BaO|Li 7 O ZnO Віг03 64,07 63,90 64,33 62,74 64,36 63,50 66,48 66,52 62 5 26 63,13 64,52 64,04 21,45 22,15 20,40 21,11 21,54 21,26 20,36 20,77 21,77 21,21 21,37 21,44 20,87 10,73 10,22 11,51 11,00 10,78 10,64 11,4)3 10,58 10,89 10,81 10,70 10,73 10,87 1,90 1,89 1,91 1,20 1,91 0,51 0,51 0,51 0,51 0,38 0,76 0,50 0,50 0,51 0,51 0,51 0,51 0,50 0,97 0,96 0,97 0,97 0,73 1,45 0,95 0,95 0,98 0,97 0,96 0,97 0,96 64,73 b 88 0,12 0,31 3,21 1,59 1,57 1,90 0,59 2,01 0,19 1,41 _ 1,02 0,10 0,10 0,10 0,19 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,14 0,19 MnO-г 0,27 0,27 0,27 0,27 0,20 0,41 0,27 0,27 0,28 0,27 0,27 0,27 ' 0,27 1571966 Т а б л и Пример Свойства материала Q м 1 490 0,50 420 0,46 2 800 0,55 3 530 0,50 4 480 0,50 5 460 0,47 6 450 0,47 7 370 0,46 8 700 0,52 9 520 0,53 10 430 0,47 11 590 0,Д8 12 420 0,48 13 Прототип 460-770 0,30-0,40 33' 11 9,2 13,5 1000 940 900 1000 11 950 11 10 1100 9,7 1000 9,6 1200 900 12,3 1100 12,7 9,9 1080 10,4 ' 950 10 1150 3,0-7,2 1550-1900 Ьа - диэлектрическая проницаемость, Кр - коэффициент электромеханической связи, л - относительный резонансный промежуток А fq fp 1 ?м TK.fr t g J1 -6 TKfr:1C 1/град 0,004 0,004 0,004 0,003 0,003 0,008 0,007 0,006 0,005 0,005 0,003 0,005 35 38 44 100 24 42 107 86 145 90 28 109 83 10-33 fP 0,005-0,008 где - антирезонансная частота, - резонансная частота радиальных колебаний, Гц, ~ механическая добротность^ - температурный коэффициент частоты в интервале 60-85°С, - тангенс угла диэлектрических потерь. Редактор С, Рекова Составитель Л, Косяченко Техред М.Ходанич Корректор Лв Бескид Заказ 1710/ДСП Тираж 389 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при П Н СССР НИИ СТ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101