Способ изготовления пьезоэлектрического керамического материала
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСтИЧ ЕСЛИ Х
РЕСПжЛИН
3(51) С 04 В 35/49
7%е г
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по деллм изоБРетений и ОТНРытий (21 ) 2806600/29-33 (22) 16.08.79 (46) 15.01.84. Вюл. 1," 2 (31 ) 01212/1978 (32) 17.08.78 (33) Япония (72) Тосно Огава (Япония ) (71) Мурата Мануфакчуринг Ко.ЛТЛ (Япония) (53) 666.655(088.8, (56) 1. Смажевская E.Г., Фельдман A.T>.
Пьезоэлектрическая керамика. М., "Советское радио", 1971, с. 77-83.
2. заявка Великобритании
Р 1456616, кл. С 1 J, 1976. (54 ) (57 ) 1 . СПОСОВ ИВГОТОВЛГИИЯ
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КЕР1 МИЧЕСКО1 О
МЛТЕРИАЛ1 на основе системы хР;(: .-n1 „ — . з- . -7..0
-с 3 У где 1/4 < с 3/4, а величины х, лежат в многоугол нике АВСЗ Е
„„SU „„1068029 A а тронной диаграмме (за исключением прямой АЕ ), границы которого соответствуют значениям х У z
A 0,01 0,99 0,00
Э 0,01 0,04 0,95
0,04 0,01 0,95
i7 0,40 0,01 0,59
Е0,,40 0,,60 0,00 путем смешивания исходных соединений свинца, олова„ сурьмы, титана и циркония, Аормования заготовок и их обжига, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий, в исходную шихту дополнительно вводят 0,05-5 мас.В, по крайней мере, одного оксида из групМ;,0, Сг о, а обжиг проводят в атмосфере кислорода с содержанием О ;,, 80 об.Ъ.
ОЬВ029 с;
t), с —., о
О, 1 (н((;; с л е)(«а
На тройной
«РЯМОй « «,(-, Н== C(нy(««т
r»
Т Б д)(а
;нач
А 0.,01 с с»
0.00
tJ 0 (О ri
0 (;с
0 95
0! =, 0
О. 2 :
0.2э
ll О,, «5
1) 0 00
2 «
0 ;) ) и lсс .:«е (е ки .(С -З,1 т «, (; c
=" ее(«(— Н ИЖ(«1 «
«« (— . 1((, " 1 Р(«с. С О в((1(!: Н НОй
i;C Г «: -(и Т), tl- Е 3 Г «ЗЛЕ « («сам"-1, 1- (t! I(- I- !ri c- " а с. « « ) - ".1I (ой пиа гоамме
«
Г
« I(Iri E(Ñ,É с»
2. Способ по и. (. " .. л
: — ительно ннот(ят.„по край н=й медузе .
Одно "ое .«(Нен((е «(а„(ь Пня „бария
С «OI(I(HR . Калмия Ин рсаС1(13ТБ 3 - .МЕ(«1=.. ния до 20 ат.Ъ свин((-.(.--« ко:еч.-ом пронукте, « з. «ИОООб (О и= 1. о т л ((.(ТО Нс-Л(,",«(:;НЬ« м:-(огоугольнике, F56 грамме (3а искл(онс ие(« 1 а Н >(((tv(° .т; (ОО (1 CO«l, - )» способ по и, .(, о . л и
:-0 !(l и и с я те .:,:-(т еличин(д
-l ..с (Е);ат Б МНОГО ГОГЬНИКЕ 7«Ь =. и ТРОЙНОЙ,ЦИаГраММ(Е « - рс(НИ((Ь) КОТ(. рс- -o 0 «=(Е" УIO ((с(е пи(= 3 О Ге хи ик и и мОЯет бь!ть jjp!riè 3 : — c н .з! 3.: -.нь(«к ус"тройст.,3,à;.с-(:ь:c3;3 .-:-к —. р -,:: =.=O-êoè .«;à."ðàì!ri((oé! н «(ас".t(-;ocò;. Бл(»
;:. 3 ГОТО =.c(Ð((Ня НЛ(3МРН 1 ОБ, рс» бо. . с ()(i!(Кa 1 O-, ЕО«(нрот(((,(К БК«1СТИИЕСКИХ НОЛ(a:-:
«t"- "-сте(Способ и (1"стовг(еп-iÿ 1 .—: О
"t ПЕ "; (U»(=«Е - (СИ«X «-са OF!ri!!«((3.-К «К М;1 т:=:(««(.—
:= (О-,. и.= ОСН(С.НЕ Титаната;.=. O«c ИЛ
11и)oкo —;! а -.".Н та на та (:н:-(„;(.- ((а (0 об(«с«(н 1!(;-Epа,.;. Е ",, ;", тЕКНОЛОГИИ С ИСПОЛЬ =.О
-е (( ((" c(«l t" Д=СТБ O:НГ Г ".)0".Н «r(0 « НЕС П( р(«с у(;; керамику, (To препятствует
-д«мен«ен«(н .н у т«нойс,тн(ак,"; Непол-,- —на(II -;ем поверхнос Нь)к с(куст .-;:.=.е« . °, л -. K Обре-Звон малой толщи-!E!., а
К «1.!(3 бc !» «(й „
О(С ЕСКО(ГО КЕрам -:ЕСКОГО (с(аТЕН-са:а
- В Е и т сзм««Ь(:-;;=«, с ::.,(, (, /«) „а БЕЛИ «»И (-((«( пе;-(ат(н мно о» голь нике,4 60 () Е,-( ((:- т Ооtr -! OA ((И cr: «с»ГММ(«3,, " - c()» (I;,j(»
ОТ ВЕ!»СТ: — у(QТ .-: -(:= "- .-. Н r IЯМ
О, . :. О,:=.(0,2:=
«.!Особ .(о и.: с т л (.". ° а.(ежа в многоугольнике (ЬОй-Р !. (с. Г рО:, О!.«. ДИ Грам! ;Е, с НИЦЬ) К 3ТО
-: то СОГ1(;-,l O;.-1(!ñ,»r,: « 3.— О«т.-(НЗ Е -.ИЯ
1008029 х У Z д 0,01 0,99
0,00
0 39
0,69
0,60
1 0,01
0,60
0,50
0 25
J 0,01
К 0,15
0,50
0,25
0,25
0 0,25 м 0,15
0,25
0,25
0 50
0,60
0,55
0,01
0,44
0,04
0,95
0,95
0,01
0,04
0,25
0,25
0,15
0,01
0,01
0,74
0,25
0 35
0 50
0,50 прямой AE), границы которого соответствуют значениям
8 0,01 0,04 0,95
С 0,04 0,01 0 95
D 0,40 0,01 0,59
K 0,40 0,60 0,00 путем смешивания исходных соединений свинца, олова, сурьмы, титана и циркония, формования заготовок и их обжига, в,исходную шихту дополнительно вводят 0,05-5 мас.Ъ, по крайней мере, одного оксида из группы
Мп07, Мр0, Cr>0>, а обжиг проводят в атмосфере кйслорода с содержанием
02 80 об Ъ
При этом возможно дополнительное введение в шихту, по крайней мере одного соединения кальция, бария, стронция, кадмия из расчета замещения до 20 ат,Ъ свинца в конечном продукте.
Величины х, a, z могут также лежать в многоугольнике A F GK на тройной диаграмме (за исключением прямой AH), границы которого соответствуют значениям
X У Z
0,01 0,99 0,00
Г 0,01 0,40 0,59
0 0,25 0,50 0,25
Н 0 35 0,65 0,00
Величины х, У, z лежат в многоугольнике 37l;LG hh на тройной диаграм ле границы которого соответствуют значениям
Величины х, у, z лежат в многоугольнике NSCOLP на тройной диаграмме, границы которого соответствуют значениям
Зо
Обжиг в атмосфере кислорода начинают при температуре не ниже 1000 С.
Составы, заключенные в многоугольнике А Ь Н, предназначены предпочтительно для использования в электромеханических преобразователях, работающих при высокой температуре.
Составы, заключенные в многоугольнике 7g KLG V, предпочтительно могут быть использованы в резонаторах пьезоэлектрических фильтров, а в многоугольнике М!3СО LР— для элементов, работающих на поверхностных волнах.
Исходные материалы взвешивают в соответствии с формулой
Р1) (Sn< >b1 ) 0З 4 Р8 1 х О > — ZI Ь 7г03 ф где с находится в пределах 1/4-3/4, К смеси добавляют компоненты-добавКи (соединения Ми, M8, Cr) в виде оксидов, карбонатов, гидроксидов, оксалатов и других соединений, разлагающихся при термообработке с образованием оксидов. Смесь увлажняют и перемешивают в шаровой мельнице по крайней мере 10 ч, затем кальцинируют при 660-900 С, перетирают при увлажнении с соответствующими связующими, сушат, гранулируют и формуют заготовки (диски, пластины) при давлении 700-1000 кг/см . Эаго2 товки обжигают при 1100-1350сС в атмосфере, содержащей не менее 80 об.Ъ кислорода.
В керамике указанных составов образуется промежуточная фаза со структурой типа пирохлора состава
"b7 2 88 7, 07, которая Располагается на границах зерен на ранних этапах обжига. Эта фаза существует примерно вплоть до 1200 С, когда с происходит образование конечного прсдукта, и влияет на микроструктуру и свойства керамики. Кислородные дефекты пирохлорной фазы способствуют переносу ионов кислорода к границам зерен, что делает возможным изготовление мелкозернистой и плотной керамики. На конечном этапе пирохлорная фаза переходит в фазу перовскитную
Pb(r. 1,„)0
При обжиге в атмосфере с содержанием более 80Ъ кислорода подвижность ионов кислорода сквозь кислородные дефекты пирохлорной фазы резко возрастает без испарения оксида свинца и реакции агломерации жидкой фазы.
Содержание кислорода > 95Ъ обеспечивает получение малопористого материала с высокой механи ческой прочностью.
Обжиг можно вести двумя путями: первый, когда спекание в атмосфере с высоким содержанием кислорода начинается непосредственно перед появлением плотно расположенных пор, иначе говоря около 10000С, или спекание в атмосфере с большой концентрацией кислорода проводится на всем этапе (:! l l l !!!
, !
1 ° !
3.1«! « ((в (::E3—!
1!! 1 Т
I(!
1! ! (!
11 ! (! I C . (3.
1 .!
1 — (.— ..«(! .!
1: 1(;((- (1
E1 (:,. 1(.=—
- - "::-\ . ( (. .
1068029
Таблица 1
Образец
Основные компот иенты, мол.доли
Вспомогательный компонент, вес.В
Концентрация.
О, об ° 4
Замененный элемент, ат. В
1 х z
Мп Л!8 Cr
100
100
2 J 3/4 0,01 0,60 0,39 Sr:3,0 0,03
2,0
2,0
1,0
100
0,3
5 1/2 0,01 0,44 0,55
2,0
2,0
Cd:2,0
100
6 1/3 0,01 0,40 0,59 Sr:15,0 1,0 3,0 1,0
5,5
100
7 3/4 0,01 0,40 0,59
100
6,0
5,5
Ва:5,0
1/4 0,01 0,40 0,59
1,0
0,5
3/4 О, 01 0,30 0,69
Ва:17,0
Бг:5,0
100
0,05 0,05 0,05
1 0
1 0
3/4 0,01 0,04 0,95
1/3 0 03 0,77 0,20
90
0,95
Ва;2,0
Са:2,0
1/4 0,04 0 (01
100
2,0
100
0,05
0,05
100
0 05
0 05 0,1 0,05
100
Ва:2,0
Sг:3 О ° 1 О 1 О 1 О
100
Cd:4,0
О 4
100
0,4 0,4
90
О 4
23
100
0,4 — 4,0 ние 2 ч. Кальцинированный материал перетирают с соответствующими органическими связующими веществами, сушат и гранулируют для получения мелкозернистого порошка. Полученный порошок формуют в пластины в форме квадрата со стороной 50 мм и толщи.— ной 1,2 мм или в диски диаметром
1 1 /2 0,01 0,98 0,01 Ва 5,0
3 3/4 0,01 0,60 0,39
4 2/3 0,01 0,55 0,44 Са:1 0
8 1/2 0,01 0,40 0,59 Caa:5,0
1 /2 0,01 0,30 0,69 Sr 5,0
3/4 0,05 0,55 0,40
1/2 0,05 0,55 0,40
1/4 0,05 0,55 0,40
1/4 0,05 0,55 0,40
1 /2 0,05 0,35 0,60
1/2 0,05 0,30 0,65
1 /2 0,05 0,30 0,65
3/4 0,05 0,10 0,85
3/4 0,05 0,10 0,85
22 мм и толщиной 1,2 мм под давлением 1000 кг/см . Пластины и диски обжигают с использованием корундовой трубчатой печи, представленной на фиг. 1, при 1250 С в течение 2 ч в кислородной атмосфере. Концентрация кислорода в атмосфере приведена в табл. 1.
". 06802 9
Образец
Замененни!й элемент. 1 О Н ЦЕ Н т г! а Ц Н Н
О„, об,%
i 4л !!! .".г ! !
Г 3
0,08
Ве: 3,.0 р 3 \ с. „. . 3 О ) 5! Q3 6
10Î
90
8"
Π— !
О,. 2О
g/4 0,10
0,10
100
О,. 01
0,35
Q 14.
1/2
О, 15
0 2";
01 65
2/3
100
0,60
35 Y 1/2
0,15
0 1 5
О,. 15
0 40
Q, 5
0,15
90
О, 35
9 5
5 "!
0.30
0У15
Q, 30
1/2
0,55
QI .(Q.О е
О 30
p, о
2/3
О О
О1 )5
8,"!
О !.!, 2
2/3
10!01
1 .5! !.! 3
100
8I! О
О ..50!
1 q
Основние комлоненти мо3т, дОли
1/4 0,07 0.85
1/3 0,10 0,75
1/2 0,10 О! 60 0,30
1/2 0,10 О,. - 0.47
1/2 0,10 „"; 4 0.47
1/2 0 10 О 43
1/2 0,10 Q.:3 0Ä.47
38 Р 9/20 0,15
0,15
0,.15
0,20
49 3/4 O, ZQ С, 5 О 0,.,-:О9/20 О, 20 0 30
Продолж..е нн е тa áä . i
Всиомогательний компонент, 12
1068029
Продолжение табл. 1
Обраэец
Концентрация.
Основные компоненты, мол. доли
Замененный элемент, ат. %
100
Вг:15,0
2,0
2,0
2,0 2,0 2,0
54 9/20
0,20
0,10 0,70
0 05
100
100
Бг:5,0
Cn:5,0
58 1. /4
0 25
0,40 0,35
100
100
0,05
0,25 0,40 0,35
100
0,05
0,05
60 1/4
0,05 0,05
100
95
0,05 0,05 0,05
63 9/20 0,25
0,50
0 25
1,0
1,0
64 1/3
0,25
2,0
100
0,15 0,60
4,0
3,0 3,.0 0,3
Ва:5,0
100
8r:5,0
9/20 0,30 0,55
О, 5
100
68
013
100
О,. 3
0, 3
Π—,3
100
Са:5,.0
0,1
100
0,1
95
73
1,0 1 i 0
5 0
100
100
1,0 1,0 1,0
1,0 ji0 1,0
Hr:5,0
Вг:2,1
80
100
52 1/4 0,20 0,20 0,60
53 1/4 0,20 0,20 0,60 Вг:15,0
55 1/4 0,25 0,74 0,01
56 1/3 0,25 0,60 0,15
57 3 /4 0 25 0<50 0 25
59 1/4 0,25 0,40 0,35
1/4 0,25 0,40 0,35
1/4 0,25 0,35 Са: 11, О
Cci: 11 0
65 О 1/2 0,25 0,01 0,74
1/4 О, 30 0,60 О, 10
1/2 0,30 0,45 0,25 Са:10,0
2/3 О 30 0,25 0.45
3/4 0,30 0„05 0,.65
1/4 0,34 0,65 0,01
1/4 0,35 0,35 0,30
1/2 0,35 0,10 0,55 Be,:6,0
Sr:6,0
Са: 6,0
9/20 О, 39 0,60 О, 01
2/3 0,40 0,40 0,20
3/4 0 40 0 20 0 40
3/4 0,40 0,20 0,40
1/2 0,40 0,01 0,59
Вспомогательный компонент, вес.В
Mn I I@ Cr
1,0 1,0 1,0
0,8 0,4 1,2
1,0 1,0 1,2 ((! )
Н -;
<, (.) OTЕРИ ри расрОС T, :—.ане(, f НИИ ,дь /! M
< ( ( (I
< полу; «):. ;
ГО (()< i) < О О(,: i (. )<
<: (()))<<)! )(< -- - " -- (..- = -)--:.<- ° ского;-о.<я 2 ,.-.:f i! } . . j! . ; (. (. (б! ° (! l (>! (. К, (() К .: . ( ) ( (. :*! ( ((L. : . !, «. М(К .. И : — КОЗ(()u)H : ()! i,- (r(.= м — ха! кческ )и )обоот! ) - —:;:,тсрь .- ко):e баниями по толе<- е (Hi. !. ч вь)дер)(()<ва)зт в пе.= (- . д.) я прс в еде нкя первого ..! . " : ()(-. - :- око: с: тао<() íi! H :(о = оь фи (! «и е-- <-„, т -.-л е, H; Q .,„-e gа— (. гор .::.()Свь ломе. а<)т в печь при К< -- . .:))! = И Я:. Д))Я Г(1РОВЕ(,C НИЯ BT Q—, а Р,)((ЧЕСКСГО СтаСЕНИ Я -г ; -!.Е;)Я-;.) К(О;())()И <ИЕНT(З!)ЕК 1 L —,; ),<-,,-,—. -Таре —; к <е — ) )Оц<здя . ; —,е) (о—, ()Е,)С--;-.-:-: -: —,(ОСЛЕ )(Q .ИРОВКИ ДЛЯ :-,-,тс;„;у -к! —; л. Тат! полу.)". —.-opoi 0 и(и кла ермичесотоб!.)а)как)т .àQàê Tå =.)або! ак):()Не еа ак):стиQ)<еiр) к(-QQ.";Hblõ вол(-ах, под.::- Ось)((ям к 3 — ффициеета F.;О свя=и на —,о ерк— к -;:!(,:Q-:HHесккх волнах <4% <(а .(У! - Q! i< (<Свфф- 1,ИЕНта ЦЕЙТРаль— р" " -а! "(", Ос Тра-("нин (7, . !)мпе— к - - )ЕНЧ а ТЬ)>," -..)QÊ Т: -зон:; Q)-i;:ç работаю(<(их <О ). ";:: — ) .НО-. Оао)))и РЕК ИЯ ;л .)абс ..:)хавин а =ежиме (!.()! «(. 1(()И)-) (З, ИЗ<МЕРЯЮ . (Р ;...(С(. ((В(;;.:, 1((, )Q Q . i;)С < КОЗ „ ЛИЦИ,(е («
16 1068029 Продолжение табл. 2 Обра- Точка зец Кири, С Продольные тип колебаний Колебания по толщине Режим акустической поверхностной ВОЛНЫ 2 к .В РАь» (Еээ f«) 1Ь -C 4ээ К мР Ско ЗАФИ 374 583 35 1518 31,9 30,3 5,0 506 5 N 320 473 36 1885 30,7 30,3 1,3 777 18,7 +40 579 105 0,5 566 108 О,б 6 F 301 495 25,4 25,0 1,6 916 17,2 +21 33 2018 3I8 32 3018 20,3 19,2 5,4 1320 16,6 -25 477 113 0,6 1620 2 100 6 2003 250 239 0,4 8,9 -75 215 12 В 13 422 250 18 144 14 С 183 8 2156 11,3 -70 217 275 0 5 355 564 32 188 28,2 26,8 5,0 101 350 476 31 1953 27,9 26,4 5,4 705 361 453 33 2081 28,5 28,1 1,4 724 18, 363 434 35 2103 29,1 28,8 1, 741 28,4 1,4 1359 17,8 +15 385 34 2560 341 26 3827 426 46 0,3 410 153 0,.5 19,6 5 3 66 6,.5 +41 20 332 25 3554 20, 4 19, 4 4, 9 17".3 +10 253 15 4896 245 15 4523 -65 15,3 58 297 225 0,3 464 201 8 273 415 419 19 1574 370 511 27 1649 20,0 18,9 5,5 653 37,4 35,6 295 719 49 95 4,8 34,4 32,3 6,1 536 292 682 45 1555 297 702 46 143 35,0 34,5 1,4 102 293 694 44 256 34,0 32,4 4,7 174 300 24 5857 4,8 4,5 6,3 976 31 16,0 +32 0,4 7 F» 8 F» 9 F» 28,8 20,7 рость изменений Потери при распространении, дБ/см 402 161 0,4 301 218 0,6 1 .Проди(ь н)е ) коле лаки и ! У((ПЫ.! " .3) (:И )(c ! ,1 3 =.2 246 . 2 3е8 300 359 2 -) -19 142 j 0 290 38 20(1 66 6 с,- 1 3888 3 )Э 3 8) (; 8 ( ч ) (, )!, 8 С 0.6 ::.03 - с 2 ) 20 ( (1 2 ) 2 с)-) 28 110 I) У 8(Обри- очка з ц Кири. 0 ()8 281 - 1 О ), 0 (, -:2 " !7 21, : ( ( (j ) ( р Н З(() E ! - ) p;)) (;(ж (-,ц .) =,()(.! )) 7I (1 l,, (дпр)(рас ( проо-.— (, р.-не( (;-;. и () (! ,)) . )-,Е /ом 1068029 Прод ятмение табл. 2 Обра- Точка зец Кири, С Продольные тип колебаний Колебания по тотцине ЭЛК1 6 З" " (ЭЭ Н С % ЭЭ К„% мр Скорость изменений Потери при распространении, дБ/сне 905 26 1318 21,1 20,9 0,9 400 894 25 1523 21,0 20,8 1,0 434 61" 62 1, 1753 3 133 63 512 27 2558 20,6 19,6 4,9 1418 437 19 2019 15,0 -42 543 121 0,5 459 6 2573 — — — — 9,9 -75 566 110 0,6 65 0 284 10 108 67 292 401 12 125 534 25 2108. 4,8 4,5 6,3 364 403 24 1956 5,0 5,0 0,0 287 375 13 328 69 71 303 244 8 593 307 9 118 294 7 294 215 6 618 273 6 128 76 244 5 466 77" 235 5 248 /8 D Состав керамики выходит за пределы объема данного изобретения fTIQx — +&i л 1 0-6/ О 1р &А% Г 2а ос Т7) 0 Коэффициент электромеханической связи для акустических поверхностНЫХ ВОЛН (К ЭАк,! ПОЛучеН из СЛедующего уравнения: 55 (V2 — . ) /1 = 1 1 + (К5д г) = / "-5А:" где V — скорость акустической поверх1 ностной волны, если на пути распространения отсутствует 60 металлический слой; скорость акустической поверхности волны, если на пути распространения предусмотрен металлический слой. Ре,ким акустической поверхностной волны Температурный коэффициент центральной частоты получен из следующего уравнения: где " 20 à — центральная частота при 20РC максимальное значение та х центральной частоты при изменении температуры от -20 С до +80РС, 7 Потери при pBciipocvpB!!()1, -;и РаССЧИтанЫ ИЗ СЛЕДУЮЩЕГО УРаВI:Е:!Иг -г 1 )в где П и I, потери при раси ростра;1,— нии, 1 олученные F.с Bp=MH распре ="т р -, .— нения акустических поверхнсст:1ых ПРЕОбРга 3ОВатЕ)1Ь НО C 3JI(- < T:.)Сда Т к пре=îразоHB:ельньiм 3 i=ктp<;— дам Т. и Т: соответственно. 2 — ) Из табл. 1 и ? видно,.
3З с одинаковым размером, I: о время ка; типовая керамика сравнивасмого сбр;1-,— UB составлена из боль!(!ихг Раз :.с 0 размера зерен. Это доказывае;г ч:.о образование проме)куточ;-!Ой фазы 11 I I p0 x JI op f-: Ф а 3 ы с K H c 17 с р од н ы м д (, ) (:<— том„ происходит в системе Г ."::":-. П и - i, — "1) гг -, „„;IHPOK 1 Рна) ф": с гкислородным д е 0 е K ... 0 vi B b1 p .=! )к = f i -: а 1 фОРмy ëOÉ Г . : . ..q ii i г -г -„« -)Oi- - - г 2 -i (. ся Hd гpBHH(Bx зерен . а DB 3нc 1,=.— пе обжига и грису:ству 1 л» повышен!1ой т ем1)ературы около 2 С!: < в твердом cOcòOHHHè „. IpH - то: 0::.-" ОграНИЧИВ аЕ . pOC J 3 Его(:-., !(Е 11<К) ИCХОДИТ аГЛОМЕРа(..ИЯ ПОР((BK Ка < КИ<лОООДный дефcк T cгОсOб тв уе т i .0 Б!! !11 E Н И 0 П ОД В И)1< Н О С т ИГ ГB 3 О:) б::) =! 3 Н 0 (0 г(! лорода на гранипах зерен. П; -;ак.;к(ЧИТЕЛЬНОМ 3 BПЕ СГЕ:<аНИЯ :-гта г:ИР<)Х 10РН Bß фаз а C 1<ИСЛОРОДБг(г1М ДЕ,г!)(= К тг„; преобразуется в структуру <1ер(711<:!<:-.та. Т ким образом, возможно по)! у -. . ние мелкозернистой и плотной пье-., электрической керамики с малым МЕРОМ ПОР И Мапой ПОРИ=тсстЬЮг 05лИаю(г1е1й высокой м!еханическОй 1.)0 ностью, пов1!с!!Ным коэ ффи1(иентом и г центральной частоты при измене11ии темпер..— туры от -20 C до, ВС - ; ПОТЕРИ ПРИ Ра<-ПРОСтРаНЕНги1- :: ФИ.(;. трах на акустических повер:<ностных волнах определяют следующим! Образом С использованием указ; †.Нных пластин пьезоэлектрической керамики готовя-:. фильтры на акустических поверхностных„„ волнах с 1гентральной часто-.ой С f",I Ij (как показано на фиг ..7, -ри пOMOI(7! обеспечения гребенчатьх элект-)одс.:-; T « T>, T3 на поверхнссти подложки пластины К, электроды Т и . удал:,.— ны от гребенчатого электрода ". <» расстояние / „и 1,. „=- .. Соот(!Ст. т-< (г а вечно (размер =-лектролов указ а:фИГ 5, . П -,.—, МгИK!<.,==.,:;ОУ;.: :, )!i i г !.Г:, г) 1, Г (. 1;-, -! а -ЛЯ ! <Ол< баf,HЯЬ<И !<-: -0,; .;НН!- —,1-1,, г ЕРХ— и с 11 (: л ь 3 у г "«:1 .,1; I H I до) 7!<.-: B с бл а— ; (а 1 i: BJ ..)ri !7 !! i:j:;:; Ii B I I )и(4(4 i )pHJJ— 1 и, -: С::! . и --3!7!<г)к 1:.: С мк на IРИ, - .О) ;, -;0HB:IИ . .<:1 Bi; :: ИЕ аг)Л1: l n é:.(--Х;: г . И !.;.:: Ко- - - -:I I I Å: 1-:-: И IOг — Х 7г -;и: !! -,) 1::,: 1;--г, т -,;«i ) „1,1у!г)!!.H —. г ! г(;(,i, H „ã, :";; );,гг.: <)1-,:OC (г 1" 1. <г :.. Г-, T<-и:-!г;!П(Г!(.!!.:- И -:=;.«! гИ-.И, 1, г ! : гг г "тг : : I; .". г ) ы -! ! 1 " —.. . H.;(! г: г,. г г .,г<,ji, i„ i I Я г .. ЛЬ C)r c. i гг 23 1068029 Т а б л и ц а 3 ний ер 7,89 (6 = 0,01 ) 483 1490 7,78 (6 = 0,02 ) 290 723 2 19 — 1 100 19-2» 20 (воздух) 5-10 7,90 (6 = О, 02 ) 528 1518 19-3» Горячее прессование 7,86 (G = 0,01) 477 (2 31-1 1355 7,75 C = 0,03) 6 †282 672 31-2» 7,87(= 0,02) 519 1,5 1437 31-3» Горячее прессование 7,84 G= 0,01) 394 1098 7,73 4 = Ор04) 212 545 25,1 25-2» 25-3» 100 6 †7,85(Д = 0,03) 427 1184 Горячее прессование 7,85(6 = 0,01) 7,73 (4 = 0,02) 1153 д 5 Г 27 — 1 27-2 5 — 10 696 2!1 20 (воздух) 7,86 (б = 0,02 ) 5-03 1311 27 — 3» Горячее прессование 7, 85 (d = 0,01) 366 1058 7,75(Д = 0,03) 243 563 90 34-1 34-2» 6-12 20,воздух 7,85(б = 0,02) 375 1197 34-3» Горячее прессование 7,90(= 0,01) 7,79(G = 0,02) с 2 1125 100 4 18 — 1 6-12 ;воздух) 18-2» для использования в элементах на акустических поверхностных волнах. Причиной того, что в ряде колонок отсутствуют экспериментальные данные, является то, что состав не предназначен для использования в этих областях. Пример 2. Этот пример дается в качестве объяснения свойств пьезоэлектрической керамики, предназначенной для использования в фильтрах на акустических поверхностных волнах. В примере используют составы, соответствующие составам образцов 19 и 31 в примере 1. Контрольные образцы готовят по примеру 1, за тем исключением, что изменяют концентрацию кислорода (указана в табл., 3). для сравнения прессованием получают образцы из тех же составов, что и указанные образцы. Горячую прессовку проводят при 350 кг/см 10 в течение 2 ч при 1200 С. физические и механические свойства полученных образцов представлены в табл. 3. 7 Fq.! » » Г о ) ". с. с. 7 > ! »3 » с 2 - > 2 (2 2 р) — 3 >. О1>.". = (3 с(} i!. ) < » r ),,1, »» (Е "1 (3 (3 >» Д, Ц ». 7(I (2 jj )а >1, »(,!,2 » » (p(; c;->}И; (, .;;С! »! сьи» - а к- --,т(»; .(; I;(. 1 . < ; < .1. О :! < К(; 1.» 3» } 1 }<() Г С» .>» ! )» ;3ГЗЪЕМ((У(0 1(. ОГ}1О<. 1"»»< ..)а;, r!(: СПРЕДЕД И(0> .;, c »;) I! (;",j }-, ();P С(} »+HI К((Е С-(<..— С в(3вешива((:-;я с " пс,(: с::.акием по)(1»и P<7B»».H (.— »Н л Oй.c 1- а ЗЦО -. С. 1 ОH К (»" С}l:O.c- .. . Б О(К»а (Hr)< П::)1 .r=. Т В }3 а (:!!, / ВЕ:<Е:-:НЬ;=:3 TC.-Ñ- ..::. j (3.» C Л: —.Т а: ..-",:1 Уа Г»>д (, 1-,- (. » (:lo;О. О аде. —,)с.;(i:(, Г,.!1!!(1)::t c Î,I j b:3 0 Û 21 (С .; . : i: < . (I . : ! (! >< Н}.110 >;-;».1, 7(- > :.(}О»- —.С)»»(»)>»! И .: . }i С .I.i Н Г> О. )1 да Грс:< r<()i-; T.;((ТН(-.».-; ТОКЕК Оа >I(;3 ". »-" -.Н ((((((=Ри(-:а > -го;!(,-,на 11 -. -, и.. Г 1;ед}! >1(р-.ак: .Г) " О(-.!)Е.— () (. Г; Г С У»(Е I О! j нчj,; у}ее»(},1): .l-а - ..-ад)» — и м:<.1оо>1:) (>!.< нк е т»3())1, 3 У -:.(Та КО;(КНЕ(. THh !IQP И ПДО(Цаj(H (}ОР :>i» i т,(Г 3 мк, 17) ус» oBHH, -(TÎ (()Р(-,! .(R.!(.=К)) С}< ф - ОИЧЕС(< ИМИ, 1" 1. } (1 с р 3. 3 г )т п1)имер при:, Г(ек .,;. I;- ..".- нера.»ики д> =. керамк !." к(: к 1!,; 1>а горо»3 . iс:.}О)}}-. ау.от со -с<): в»=. -с. ---у:0(с составам о.)р-,.-:,()в . . . - - .: 34, Кон:p"".двн(е ;-()д». °;„-}<т по -;..кмеру 2, Ксн" . »-! ., »3 .(;, (— 1 о род а > H в е; е -! а я ! t 1)(». Е»-»а„H!.(-„Е, (».> >< В И (7 pc(--;... » ОМО(»! .(0 ((.(}3».-ЕД > О!. > = а<,,Ы I i Î П Р(<МЕ— - (и»(к(1-:."-,: р: 1.н:ос,:,: —;а !.(а(-и » .р:- с:.а)7)(—:;;: р.=дний раа— » ;<;-;,;,-, >и . - .— — h c3 .. c H HH ! >: rr . . -. Т. :-Н С".:(ИС:(Î i}-. Зу(ГГГ :;о;1 ":ес:т(3о раз-1.>у((}акс (а»1.1" .. .. в г ред» ! ):-; 1, -..;;- »е -, () n q a i >},I 3 (1 - .. :. 3 - . — ? — Тео» И;ЕС-к Кй .рово((ят к>11 0ки .! О 1) . Ом Б ен ие (v!H}(,.".,:-1::!, ».:: с: Hj;ак. Hе1;>ед(;Г- -(рк - с-. -;, И.» c...; I, j -!!,()j . .)(*<(>I (! j Г: Т V О!4 10б8029 2 с. В испытании используют Зб образцов. Из фиг. 5 и б видно, что процесс обжига при высокой концентрации кис лорода обеспечивает получение вибраторов, предназначенных для работы при повышенных температурах с высо-. кой устойчивостью к действию термических ударов. Пример 4. Этот пример приведен в качестве объяснения свойств пьезоэлектрической керамики, предназначенной для использования в керамических фильтрах. Готовят образцы, состав их соответствует составу образцов 18 и 28, способ изготовления по примеру 2. Концентрация кислорода для каждого образца приведена в табл. 3. Состав образца 18 пригоден для использования в фильтрах с продольным типом колебаний, состав образца 28 — для фильтров с колебаниями по i îëùèíå. Контрольные образцы готовят методом горячей прессовки по примеру 2. Объемная плотность, твердость по Виккерсу, прочность на изгиб, размер зерен и средний размер по керамики определяют по примеру 2. Результаты представлены в табл. 3. В табл. 3 для сравнения приведены также результаты испытания образцов, изготовленных иэ состава 0,48 PBTi O>-0,52 РЬ2гО + 0,5 вес. В А1 0З+ + 0,5 вес.Ъ 8 0 известной технологии. Контрольные образцы для сравнения P-1 и R-2 готовят обжигом в кислодной атмосфере, концентрация кислорода приведена в табл. 3, а образцы H-4 готовят горячей прессовкой при указанных условиях. Приведенные в табл. 3 данные твердости по Виккерсу, прочности на изгиб, размеру зерен и среднему размеру пор являются средней величи ной для десяти измерений. Иэ табл. 3 видно, что возможно 15 получение пьезоэлектрической керамики с малой пористостью, малым средним размером пор и мелкими зернами в сравнении с керамикой, полученной при горячей прессовке ° Кроме того, полученная керамика обладает твердостью па Виккерсу и высокой прочностью на изгиб в сравнении с образцами, полученными ри горячей прессовке. Несмотря на то, что существует вероятность загрязнения такими примесями, как A1203, SiO 2 и т.д., содержащимися в исходных материалах или в материалах, использованных для создания атмосферы свинца, такие примеси являются допустимыми. /) /, 1 ! — / ,I 1 !, //, с ! Д 106 8029 f0 f5 быР Цикл06 ио ебанию ФЬг. б Составитель H. Фельдман Редактор О. Колесникова Техред С.Мигунова Корректор И. Муска Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 11238/59 Тираж 60б ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
