Пьезоэлектрический керамическийматериал

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (111833834

< (61) Дополнительное к авт. саид-ву: 0 252437 (22) Заявлено 051079 (21) 2825871/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300581. Бюллетень " 20

Дата опубликования описания 30,0581

{ )Щ 1 л 3

С 04 В 35/00

С 04 В 35/80

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

{ з) УД)(666 ° 655 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.A,Ñèëàíòüåâà, М.В.Сергеева, Н.С.Ибраим в и В. К. Барчуков

° I

1 ) (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

1О

Изобретение относится к пьезокера1 мическим материалам, используемым в пьезотехнике для изготовления

° электромеханических преобразователей большой мощности, работающих в режимах излучения и приема.

По основному авт.св. 9252437 известен пьезоэлектрический керамический материал на основе твердых растворов титаната-цирконата бариясвинца, соответствующих структурной ф ормуле .Ва РЬ 5г (Т1, Ег )О где х = 0,15-0, 30 15 у = 0,35-0,53

7 = 0,01-0,10 мол.е, Материал широко применяется в промышленности. Однако, обладая от носительно высокими пьеэоэлектричес- 2О кими свойствами, этот материал имеет недостаточно высокую динамическую и механическую прочность, что не позволяет широко использовать его в ультразвуковых преобразователях 25 большой мощности.

Цель изобретения — повышение динамической и механической прочности пьезокерамического материала при 3О сохранении его электрофиэических параметров.

Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлектрический керамический материал на основе твердых растворов титаната-цирконата бариясвинца дополнительно содержит 0,50,1 мас.Ъ нитевидных кристаллов

a= А1 О9.

Для получения пьезокерамического материала по существующему технологическому процессу изготовлена партия синтезированного материала иэ исходных компонентов, вес.В: углекислый барий 14,867; глет винцовый 52,095; двуокись титана 11,713; двуокись циркония 20,864 и углекислый стронций 0,461.

Полученный синтезированный материал разделяют на три части. Иэ первой части готовят пьезоэлементы по известному технологическому процессу. Во вторую и третью. часть вводят предварительно обработанные нитевидные кристаллы в количестве 0,5 и

1 вес.Ъ соответственно.

Как введение нитевидных кристаллов в сиктезированный материал, так и их предварительная обработка про833834 водится в аппарате вихревого слоя в течение двух минут.

Изготовление пьезоэлементов из предлагаемого пьезокерамического материала производят одним иэ известных способов.

Сравнительные злектрофиэические и прочностные характеристики пьезоэлементов, изготовленных из известного и предлагаемого пьезокерамических материалов, приведены в таблице.

Прочность при гидростатическом растяжении (К гд ) определяют на полых цилиндрах при создании рав номерных растягивающих напряжений, направленных изнутри образца.

Прочность на расстяжение при изгибе (Он в..) определяется методом трехточечного изгиба.

Динамическую прочность (0 а,ин ) определяют как напряжение разрушения образца при его колебаниях в резонансе на частоте, соответствующей основной моде радиальных колебаний.

Как видно иэ таблицы, при незначительных изменениях злектрофизических параметров динамическая и механическая прочность пьезокерамических изделий с добавкой нитевидных кристаллов о = А 1 0, существенно (на 20-60%) .вйше, чем у известного пьезокерамического материала.

833834 о

1ах хЕ хо .с ах so х vо,l х э а(ъ 4

С(L Х

I о! х эР а ох ха e хr,дно Z х нхiо ххocQ . евое тххх

;1

1

I

1

Ю.

I

О!Х! э ае 3 окна

Х,ÎI, О Х х ид о о нае ххоц еэ охх g. х х Гч н

I !

1

1

Ф д н о о о е ах е о

IC aal C

О m) 1

C)

an

С Ъ

<Ч

%-1 аА

РЪ

Р4 а-1

РЪ С")

aA aA

РЪ С ) м

1 1 Д

1 ОЦю е вт-1 х

Э Ц

Й 3 ОЯ о

1

1

1 ь ч 1

Ю н

ОЪ (Ч РЪ а-1 Н

1 И.I

Н Э Э

Х Х 1 еож цех

aaa W O

ХХ0 хГ а и к о н о о р <Ю

an

an

Ю (Ч аО

Ю

Ю

<Ч

° Ф ОЪ

aO aA 1 % (Ч СЧ o

Э

Ц Э

Wow

О ОО

u laI a0 g

I .1 !

I аО

Ю к

% 1 О

ОЪ к

ИЪ \О

%1 %1 с с

1 !

% о-1

Я 1 Хк

Х хоай

XS aaIO

e aaI O + коънй

РЪ

Ю

Ю

Ю (Н СЧ

СЧ .СЧ с

1 I

I д I

М ооо !, "оа ф

Д dP

Э вЂ” ° ю со

1

I

;1

С1

%-1

Q с! н н

Э Э х х

Ю

<Ч

О.

СО

f4 &

Ю.

РЪ

ЧЧ

& м

CO Ю

I

I

)

1

1

l н

Э

Р3 ж

aaa x Х еоа

Д Э

И Ф

i .1

1, I (I Е

Я с а х

Я Ц

1 ЭЕ

I Ф

1 С4

1 1 эо Е

Ы н

1 Ф Э

1 Э

1 ХЦВ х х

Э . 1 а.., Н чО!

u a X 1

aOQCg I а х !

Ю И 00 О

an Ф Ф

РЪ СЪ.

Ю

РЪ СЧ (Ч

Ю с4 f4

Ю иЪ СЪ

ОЪ (Ч < Ъ о-1 (Ч СЧ

О\ о! О

C) о! с!

М М

Ю 4

CO Ch CO с-! -4 ч-1

М о о

Н aA aA

Э к с

Ю Ю

Ю

%-1

Со) м 1Ч 1

e ac к 1

Ю .Ф С

Э СО Ю (Ч, аО . 9.

Ю ! Ф I

1 I

1

l иЪ I а-1 I

I

I

1

I

I в

О1 1

an I (Ъ 1

I

ГЪ

l

I э I

Ю I

ao I

1

I с-1

cn с

I

1 су 1 с I!

1

Q с о 1

I .

I

1 к

r к

Ю I о

I.I о

1!

I

1

833834

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 3925/33 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Филиал ППП Патент", r, ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Пьезоэлектрический. керамический материал по авт.св. 9252437, о тл и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения динамической и механической прочности при сохранении его электрофизических параметров, он дополнительно содержит. 0,51,0 мас.Ъ нитевидных кристаллов

d= А О>.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Авторское свидетельство СССР

9252437, кл. С 04 В 35/00, 1970, Составитель Н.Фельдман

Техред H.Koâàëåâà Корректор М.Коста