Пьезоэлектрический материал

 

Изобретение относится к пьезоэлектрическим материалам и может быть использовано в качестве электромеханических преобразователей акустических колебаний. Для повышения пьезомодуля D<SB POS="POST">31</SB>, температуры Кюри и диэлектрической проницаемости в пьезоэлектрическом материале, включающем керамическую основу, содержащую PBO, ZRO<SB POS="POST">2</SB>, TIO<SB POS="POST">2</SB>, BI<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB>, SRO, WO<SB POS="POST">3</SB>, и стеклодобавку, керамическая основа отвечает формуле 0,98PB(TI<SB POS="POST">0,47</SB>ZR<SB POS="POST">0,53</SB>)0<SB POS="POST">3</SB> - 0,01 BI<SB POS="POST">0,67</SB>TIO<SB POS="POST">3</SB> - 0,01SR<SB POS="POST">1,5</SB>W<SB POS="POST">0,5</SB>O<SB POS="POST">3</SB>, а стеклодобавка имеет состав, мас.%: PBO69,01-70,96

SIO<SB POS="POST">2</SB> 20,87 - 21,22

TIO<SB POS="POST">2</SB> 5,72 - 5,93

GEO<SB POS="POST">2</SB> 2,45 - 3,84, при следующем соотношении компонентов, мас.%: керамика 97-99, стекло 1 - 3. Полученный при 1060 - 1080°С в течение 1 ч материал имеет следующие характеристики:E 1190 - 1230

ТGб на частоте 10<SP POS="POST">5</SP> Гц 0,012 - 0,019

D<SB POS="POST">31</SB> (174 - 204). 10<SP POS="POST">12</SP>Кл/Н

D<SB POS="POST">33</SB> (279 - 325). 10<SP POS="POST">-12</SP> Кл/H

K<SB POS="POST">P</SB> 65-68% и T<SB POS="POST">K</SB> 340°C.2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!91 (11) (51) 4 С 04 В 35/49

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4207139/31-33 (22) 28.01.87 (46) 07.07.89. Бюп. 1(25 (71) Рижский политехнический инс".итут им. А.Я.Пельше (72) Т.К.Кутузова, P.З.Клейне, Д.А.Шитца и З,П.Новикова (53) 666.655(088,8) (56) Авторское свидетельство ГССР

1(1229196, кл. С 04 В 35/49, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 739030, кл ° С 04 В 35у49, 1980. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к пт,езоэлектрическим материалам и может быть использовано в качестве электромеханических преобразователей акустических колебаний. Для повышения пьеэоИзобретение относится к пьеэокерамическим материалам и может быть использовано в качестве электромеханических преобразователей акустических колебаний, пьезсдвигателей, генераторов высокого напряжения для систем зажигания многократного действия °

Цель изобретения — повышение пьезомодуля d температуры Кюри и диэлектрической проницаемости материала.

Для изготовления пьезоэлектрических керамических материалов используют оксиды марки чда. Синтез материалов осуществляют при 850 С 4 ч.

Стекло варят при 1150-1170 С в течение 0,5 ч, затем фриттуют и иэмель2 модуля d температуры Кюри и диэлектрической проницаемости в пьезоэлектрическом материале, включающем керамическую основу, содержащую РЬО, ЕгО, Т102, Bi, О, SrO, W0 и стеклодобавку, керамическая основа отвечает Формуле 0,98РЬ(Т1047 Zr о з) Ор стеклодобавка имеет состав, мас. Х:

РЬО 69,01-70,96; Si0 20,87-21,22;

Т10 5,72-5,93; Ge0z 2,45-3,84, при следующем соотношении компонентов, мас.Е: керамика 97-99, стекло 1-3.

Полученный при 1060-1080 С в течение

1 ч материал иМеет следующие характеристики: Я 1190-1230, tgP на частоте

10 Гц 0,012-0,019, d з, (174-204) х х 10 Кл/Н, с1зз(279-325) 10 Кл/EI, Кр 65-687, Тк 340 С. 2 табл. чают в яшмовом барабане в среде изопропилового спирта 24 ч. Стекло в выбранных концентрациях добавляют при помощи предварительно синтезированной керамики. Спекание керамики проводят при 1060-1808 С 1 ч.

Образцы для измерения электрофизических свойств готовят в форме дисков диаметром 12 мм. Электроды наносят вакуумным напылением алюминия.

Поляризацию проводят при 150 С и напряженности поля 35-40 кВ/см 1 ч.

Определение характеристик пьеэокерамики проводят согласно ГОСТУ

12370-80. Диэлектрические свойства с измеряют на частоте 10 Гц.

В табл. 1 приведены составы используемого стекла, в табл. 2 — элек1491855 трофизические характеристики предлагаемого и известного материалов.

Состав керамики соответствует формуле:

0,98Pb(Ti047 7r4,53)03—

Формула изобретения

Пьезоэлектрический материал, включающий керамическую основу, содержащую Zr02 i Tin i Bi03, Sro,. ÛO3 и стеклодобавку, содержащую PbO и Si02 отличающийся тем, что, с целью повышения пьеэомодуля d 3<, температуры Кюри и диэлектрической .проницаемости, состав керамической основы отвечает формуле 0,98Pb х (Ti оЯЧ Его,ss )Оъ 0,01В1ой7 TiO>

0,01Sr(5W4503 а стеклодобавка до97-99

1-3

Таблица 1

Состав Содержание оксидов, мас. Х стекла

PbO 8 02 Т10 СеО

1 70,96 20,87 5,72 2,45

2 69,01 21,22 5,93 3,84

Т а б л н ц а 2 а 42

Керамика, Стекло, Температура p, g tg | d х 10 d 33х 10 Кр, T „, мас.Ж мас.Ж спекания, г/см2 Кл/Н KJl/H 3

При использовании стекла состава 1

1080 7,73 1230 0,019 183

1070 7,85 1210 0,0 18 204

1060 7,98 1190 0,012 174

При использовании стекла состава 2

1080 7,72 1240 0,018 190

1060 7,86 1210 0,017 203

1060 7,97 1190 0,013 178

321 66 340

325 68 340

279 65 340

99,0 1,0

98,0 2,0

97,0 3,0

323 65 340

325 68 340

280 66 340

1,0

2,0

3,0

260- 66 335

280

7,94 1180 0,020- 172

0,022

1080

Составитель Л.Косяченко

Техред Л.Олийнык Корректор Т. Малец

Редактор Н. Гунько

Заказ 3824/26 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

99,0

98,0

97,0

1рототип (частота измерений

105 Гц) полнительно содержит TiO и GeO и имеет следующий состав, мас.7:

РЬО 69,01-70,96

SiO 20,87-21,22

TiO 5,72-5,93

GeO2 2,45-3,84 при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Керамическая основа

Стеклодобавка