Пьезоэлектрический керамический материал
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИ ЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ; содержащий NagO, , NbjOj и SrO, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости звука, он дополнительно содержит при следуюи (ем соотношении компонентов, мол.% NaiO42,50-43,03 LijO6,07-6,15 NbjO,48,96-49,57 SrO0,98-1,00 ,25-1,49 (П С
ае и!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
3(S8 04 3 0
\ъ; л,, !
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2Ц 3359615/29-33 (22} 26.11.81 (46) 30.03.83. Бюл. В 12 (72)Е-Г.Фесенко, О.Н.Разумовская, Л.Д.Гринева, Л.A.Ðåçíè÷åíêî,Ë.Ñ.Мар- чук и A.Í.Këåsöos, (71) Ростовский ордена Трудового
Красного Энамени государственный университет (53) 666. 6 55 (088. 8l (56) 1. Proc 7еееР ч 53, Р 10, 1965, р. 1552-1557.
2. Авторское свидетельство СССР
9 694478, кл. С 04 В 35/00, 1978 (прототип).
I (541 (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИ .
ЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содераащий NagO, И 10, НЬ О и SrO, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения скорости звука, он дополнительно содераит Стае при следующем соотношении компонентов, мол.Ф:
Ба О 42,50-43,03
L SrO 0 98-1,00 Cr>Qg 0,25-1,49 1008198 Электрофиэические параметры составов системы Х Над о — y L» Π— KNb Параметры 1 t Состав З! »3 P т К tg3 9,»» VR.10, м/с 1 43,03 6,15 49,57 1 0,25 130 0,119 2 42,92 6,13 49,45 1 0.,50 130 0,2 1,41 11.90 5,95 1,03 . 1250 6,0 2,15 800 6,02 3,18 800 5,99 3 42,81 6,12 49,32 1 0,75 135 0,203 г 4 42,5 6,07 48,96 0,98 1,49 140 0,202 Изобретение относится к пьезоэлектрическим керамическим материалам и может быть использовано для создания высокочастотных электромеханических преобразователей, основанных на явлении пьезоэлектри5 чества, и, в частности, для ультразвуковых линий задержки. Известны сегнетоэлектрические пьезоматериалы на основе твердых растворов метаниобатов щелочных мв- 10 таллов f1) . Одни из этих материалов имеют недостаточно низкие значения диэлектрической проницаемости, другие обладают низкими значениями коэф- 15 фициента электромеханическ эй,связи и скорости звука, механической добротности. Наиболее близким к предлагаемому является материал (1J, содержащий NaNbOe, (,» ИЬО, ЯгО в следующих количествах, мол.%: NaNbO 85,53-87,24 1,» Nba 12,22-12,46 SrO 0,3- 2,25 Эта система имеет достаточно низ. кие зиачения диэлектрической проницаемости (E>gE = 110 — 130), сравнительно высокие значения коэфициента электромеханической связи К p = О, 136-0, 225 ) и механической добротности (Q = 904 — 1338) . Однако известный материал характеризуется недостаточно высокой скоростью звука: Ч = (5,58 — 5,86)> )10 м/с. 35 !. Цель изобретения — повышение скорости звука. Поставленная цель достигается тем, что известный пьезоэлектрический ке- 40 рамический материал, содержащий Na O, L» Na>O 42,50-43,03 L»lO 6,07-6,15 NbgOy 48,96-49,57 S r» 0,98-1,0 Cr В таблице приведены составы, предлагаемого материала и их электрофизические параметры. Синтез осуществляют по обычной керамической технологии двухстадийным обжигом: температура T = 800 С, Т » = 850 С, продолжительность 5 ч, t = 5 ч. Спекание проводят методом горячего прессования по следующему режиму: температура 1050 1180 С, давление 200 кг/см, время выдержки 40 мин. Поляризацию образцов проводят в силиконовом масле при 140 С в течение 45 мин в поле напряо женностью 40-60 кВ/см с последующим охлаждением под полем до 90 С. Как видно из таблицы, введение Cr>O приводит к существенному повышению скорости звука: VR = (5,95 6, 02) ° 10 > м/с. При этом материал имеет достаточно низкую диэлектрическую проницаемость (g>P = 130 — 140), достаточно высокий коэффициент электромеханической связи (Kp= 0,199 0,202) и высокую механическую добротность (3у = 800 — 1250). Диэлектрические потери соответствуют уровню потерь в известном материале. Оптимальное сочетание параметров наблюдается в составе 2, у которого E (E = 130, Кр = 0,2, ig) = 1,03; („„= 1250 и Ч = 6, О 10 м/с. Сочетание в предлагаемом материале повышенных значений Vg c достаточно низким значением K>>/fz, довольно т высоким значением К и Я»» является весьма благоприятным, так как позволяет расширить частотный диапазон ультразвуковых устройств и улучшить их характеристики. Положительный эффект предлагаемого материала обусловлен его качественным и количественным составом. ..Нарушение этих пределов приводит, как видно иэ таблицы, к увеличению g /1»„, tg5 и уменьшению VR и@,»» (составы 5 и 6) . 1008198 Продолжение таблицй Параметры Сос=3 t g8 qhl У%10, М/сс тав / Кр 4,6 300 5,93 5 43,09 6,16 49,65 1 0,1 180 0,198 3,72 500 5,92 6 42,4 6,05 48.,82 0,98 1,75 150 0,2 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Н. Фельдман Редактор Л. Филь Техред Т.Фанта Корректор С. Шекмар, ч». ° Ю Заказ 2260/32 Тираж 620 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5
