Пьезоэлектрический керамический материал

 

Изобретение относится к области пьезоэлектрической керамики с высоким соотношением продольного и поперечного пьезомодулей и повьшенной температурой Кюри. Для увеличения соотношения пьезомодулей d,j/d,, пьезоэлектрический керамический материал , включающий оксид свинца, 0,58- 4,70% оксида самария, 26,22-26,96% оксида титана и 0,58-0,60% оксида марганца, содержит дополнительно 0,10-2,37% оксида висмута. Данный материал обладает следующими характеристиками: температура спекания 1170- 1185°С, плотность керамики 7,39-7,55, температура Кюри до 485°С, относительная диэлектрическая проницаемость 110-170, тангенс угла диэлектрических потерь 0,009-0,018, пьезомрдуль ё„ (1,8-3,5), пьезомодуль d, (41-77) Кл/Н, пьезочувствительность 8„ (36-42)-ТО В-м/Н. Предлагаемый материал может быть jfc- пользован в акселерометрах с пониженным уровнем ложных сигналов, а также в гидроакустике для датчиков с повышенной чувствительностью к гидростатическому давлению. 2 табл. (Л IS9 00 сх СП С35

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1) 4 С 04 В 35 / 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3896932/29-33 (22) 15.05.85 (46) 15.02.87. Бюл. У 6 (71) Ростовский государственный университет им. M.Н.Суслова (72) С.С.Лопатин, Б.С.Медведев, Т.Г.Лупейко и Л.В.Джения (53) 666.655(088.8) (56) Патент США Ф 4243541, кл. 252-62,9, 1981.

Заявка Японии В 54-1065 14, кл. С 04 В 35/00, 1979. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ

МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к области пьезоэлектрической керамики с высоким соотношением продольного и поперечного пьезомодулей и повышенной температурой Кюри. Для увеличения соотношения пьезомодулей Й /Й, пьезоэлектрический керамический материал, включающий оксид свинца, 0,584,70Х оксида самария, 26,22-26,96Х оксида титана и 0,58-0,607 оксида марганца, содержит дополнительно

0,10-2,37Х оксида висмута. Данный материал обладает следующими характеристиками: температура спекания 11701185 С, плотность керамики 7,39-7,55, температура Кюри до 485ОС, относительная диэлектрическая проницаемость

110-170, тангенс угла диэлектрических потерь 8,009-0,018, пьезомодуль

d ), (1,8-3,5) -10 Кл/Н, пьезомодуль

d (41-77) -10 Кл/Н, пьезочувствительность g> (36-42) ° TO В м/Н.

Предлагаемый материал может быть использован в акселерометрах с пониженным уровнем ложных сигналов, а также в гидроакустике для датчиков с повышенной чувствительностью к гидростатическому давлению. 2 табл.

1289856

Изобретение относится к пьезоэлектрической керамике с высоким соотношением продольного и поперечного пьезомодулей и повышенной температурой

Кюри. 5

Предлагаемый материал может быть использован в измерительной технике для акселерометров с пониженным уровнем ложных сигналов, а также в гидроакустике для датчиков с повышенной

10 чувствительностью к гидростатическому давлению., Целью изобретения является увеличение отношения пьезомодулей Й /d

81 15

В качестве исходного сырья использованы оксиды следующих марок; Pbo ч.д.а; МпО ч; Bizos ч.д.а; Tio

"конденсаторный"; SmzOs CM-2.

Оксиды предварительно прокаливают, при 350 С для удаления влаги, затем смешивают в необходимой пропорции и перетирают в яшмовой шаровой мельнице. Из смеси прессуют брикеты, котоо рые обжигают при 800 С в течение

1,5-2 ч. Затем смеси вновь перетирают, добавляют к ним связку из расчета 5 мл 5Х.-ного водного раствора поливинилового спирта на 100 г порошка и прессуЮт в цилиндры под давлением

2000 кг/см . Заготовки спекают при

1170-1185 С в течение 1 ч. При боТаблица1

Вз-гоз Т102

РЬО Бт, 09 Мп02

Таблицаг

»»»»о

ad„/d»

-!1

Н»! 10 > d /d»> к /н

dъ кп/и г/см>

Состав

10

6 7

12

2>7

445 155 0,014 4, 1

l 186 7, 50

20

41

3,1

10 гз

485 130 0,012 3,0 1, 8

1180 .7,53

2З

З7

2„O

МпО Т О о т и H ч G 10 щ и и с я тем, что, с целью увеличения отношениЯ пьезомодУлей d зз/d sl, он содеРжит дополнительно BizOs при следую50 щем соотношении компонентов, мас.7:

PbO 67,64-70,68

Sm Os 0,58-4,70

МпО< 0,58-0,60

TiOz 26,22-26,96

B3-z Оэ О, 10-2,37

ВНИИПИ Заказ 7868/24 Тираж 610 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1185 7,53 350 170 0,014 4>5

1180 7,50 450 !40 0,013 3,3

Предлагаемый материал обладает меньшими необратимыми изменениями о

d после отжига при 300 С, а следовательно, более высокой временной стабильностью пьезоэлектрических свойств.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический керамический материал, включающий PbO, SmzOs, лее низкой температуре керамика не спекается да необходимой плотности и имеет недостаточную механическую прочность. После механической обработки на керамику наносят серебряные электроды вжиганием серебряной пасо ты. Образцы поляризуют при 150-160 С в течение 60 мин под полем 4560 кВ/см. При меньшей напряженности поля керамика проявляет пониженную пьеэоактивность. Измерения пьезоэлектрических свойств выполнены по

ГОСТ 12370-80.

Состав и свойства полученной пьезокерамики приведены в табл. 1 и 2 соответственно. !

Состав Содержание компонентов, мас.7

70»68 2»25 0»10 26»38 0»59

67,64 4,70 0,10 26,96 0,60

70,28 0,58 2,34 26,22 0,58

68,76 1,77 2,37 26,51 0,59