Антисегнетоэлектрический керамический материал
Изобретение относится к материалам, обладающим под действием постоянного электрического поля фазовым переходом из антисегнетоэлектрического состояния в сегнетоэлектрическое, сопровождающимся деформацией материала, и может быть использовано в электронной микромеханике. Для увеличения относительной деформации и снижения напряженности критического электрического поля антисегнетоэлектрический керамический материал содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: PBO 61,437 - 61,486 ZRO<SB POS="POST">2</SB> 16,778 - 17,153 SNO<SB POS="POST">2</SB> 15,237 - 15,667 TIO<SB POS="POST">2</SB> 4,210 - 4,214 LA<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 1,908 - 1,910. Полученный по обычной керамической технологии (температура спекания 1280°С, 2 ч) материал имеет следующие характеристики: максимальная относительная деформация при 20°С (1,9 - 2,0)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-3</SP> напряженность критического электрического поля при 20°С (1,0 - 1,2) кВ/см. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (1) 1 С 04 В 3.5/49
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4349430/23-33 (22) 25. 12.87 (46) 15, 12.89. Вюл. Р 46 (71) Ленинградский технологический институт им, Ленсовета (72) Л.В.Козловский, Т.Д.Морозова, В.И.Москалев и A. ° Скрипченко (53) 666.638 (088.8) (56) Заявка Японии У 60-54268, кл. С 04 В 35/46, 1985.
Berlincourt D. IEEE.Trans. on Sonics and Ultrasonics vol -13. Р 4, october 1966, р.р. 116-127. (54) АНТИСЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к материалам, обладающим под действием постоянного электрического поля фазовым переходом иэ антисегнетоэлектрическоИзобретение относится к материалам, обладающим под действием постоянного электрического поля фаэовым переходом из антисегнетоэлектрического состояния (АСЭ) в сегнетоэлектрическое (СЭ), сопровождающимся деформацией материала, и может быть использовано в электронной микромеханике.
Цель изобретения — увеличение относительной деформации и снижение напряженности критического электрического поля.
Под напряженностью критического электрического поля понимается такая напряженность, при которой образец материала начинает деформироваться.
„„SU„„1528767 А1 го состояния в сегнетоэлектрическое, сопророждающимся деформацией материала, и может быть использовано н электронной микромеханике. Для увеличения относительной деформации и снижения напряженности критического электрического поля антисегнетоэлектрический керамический материал содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: РЬО 61,437-61,486;
Хг0 16,778-17,153; SnOg 15,23715,667; Т 0q 4,210-4,214; 1а, 0> 1,9081,910. Полученный по обычной керамической технологии (температура спекания 1280 С, 2 ч) материал имеет слео, дующие характеристики: максимальная о относительная деформация при 20 С (1,9-2,0) 10 ; напряженность критик ческого электрического поля при 20 С (1,0-1,2) кВ/см. 2 табл.
Образцы изготавливают путем реакЬР ции в "âåðäîé фазе смеси оксидов в заданном соотношении. 3
II р и м е р. Изготовление материала Pb о, q /а р о QI анТ, Sn В качестве исходных компонентов используют: PbO марки ч.P, ° а.; la Оэ марки ч.; Zr0< марки ч.; TiOq марки ч.д.а; Sn0< марки ч. Для изготовления 100 г материала берут следующие навески, г: PbO 61,468; 1з,)С 1,909; lrO> 16,967; TiO> 4,213; SnO, 15,443. Синтез проводят при 1000 С с выдержкой 2 ч. Синтезированный мат риал рас: iрают в агатовой ступке в средp! 5;?87h7 мация: мо< Кс о 1 3 м«кС таблица 1 Ге<стан> ма<:,Х ) а<09 ZrO H«g)e«< «ерамического материала Химическая <)«<рм<р« L9 о, о< («r î «< 3 r <, «Sn. к., 101 о, «)<)) к)0) 040 < (<1,486 «1. )(<8 (1, 37 ,1 223 1,910 I, 909 1, 908 1,901 17, 153 16,967 16,778 15,101 4,2!4 4,213 4,2!О 4, 197 15,237 15,443 15,667 17,578 9< ))1 о.9< )) о 9< о 94 М-1 М-2 М-3 IIpотn<ии э ) )«)овогc) < )l)(p га и из пор<в((к() прессуют образцы диаме гром 10 мм и толщи<) ной 1 мм. Образцы JIG êëþò при 1280 С в течение 2 ч. Как синтез, так и спекание образцов проводят в rep»< r)(чески закрьггых г)(глях в атмосфере паров оксида свинца, создаваемой брикетами из цирконата свинца, которые помещая)т в тигель вме< те с образцами. 10 Потери окс)!да свинца в образцах и открытая пористость практически отсутствует. Измерения S II L=-кр выполи е)(ы 3Мо<ко на специальной установке, собранной 15 из выпускаемых промышленностью и прошедших государственную проверку приборов: источника постоянного напряжения ВС=22, киловольтметра С 196 с погрешностью измерения напряжения 20 +1,0% и стойки с головной измерительной пружиной типа 01 ИГПВ с пределом допускаемой погрешности 0,1 мкм. Измеряют абсолютную деформацию керамического образца диска (!7<10 мм, толщиной 1 мм7, а затем по абсолютной деформации рассчитывают относительную деформацию. Диск ставят на плато стойки в металлическую коробку, ко- 30 торую заливают жидким диэлектриком— кремнийорганической жидкостью Продукт †", или "Калория-2", чтобы уменьшить вероятность пробоя. На образец сверху с гавят металлический цилиндрик для подведения электрического напряжения, на цилиндрик ставят диск из злектроизоляционного материР ала, в который упирается шток измерительной головки. При подаче постаян- 40 ного ).<ектрического поля на образец <и изменяет свой размер и иэмериrc<)Ia<) головка показывает это (цена де.)ения 0,1 мкм), OlНоСИтЕЛЬНая дЕфариацня: 1о )1аксимальная относительная дефоргде 1, — какая-то тол)цина образца при подаче на него некоторого электрического поля; 1 — максимальная толщина . мс< к с образца. В табл . 1 приведены составы материала, в табл. 2 — электрофизические харакгеристики материала. Ф о р и у л а и э о б р е т е н и я Лн гисегнетозлектрический керамический материал для преобразователей электрического поля в деформацию> включаю)()ий РЬ! ., ZrO>, Sr)O, Т О ) и LH <ледующем соотношении, мас.X: PhO 61,437-61,486 (г01 1b,778-17,153 Sr)Oо 15,237-15,667 ТiO 4, 210-4, 214 1д ) - ъ 1, 908-1, 910 1528767 Таблица 2 Материал Свойства М-1 М-2 М-3 Прототип Максимальная относительная деформация при 20Сх 10 Критическое электрическое поле при 20 С, кВ/см 1,0 1,9 1,9 2,0 10,0 1,2 1,2 1,0 Составитель Л.Косяченко Техред Л.Олийнык Корр е кт ор В . Кабацнй Редактор Н.Киштулинец Заказ 7613/22 Тираж 591 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101,