RU2067567C1 - Blend for manufacturing piezoceramic material - Google Patents
Blend for manufacturing piezoceramic material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067567C1 RU2067567C1 RU93004335A RU93004335A RU2067567C1 RU 2067567 C1 RU2067567 C1 RU 2067567C1 RU 93004335 A RU93004335 A RU 93004335A RU 93004335 A RU93004335 A RU 93004335A RU 2067567 C1 RU2067567 C1 RU 2067567C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezoceramic material
- blend
- manufacturing
- baco
- mno
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства пьезоэлектрических керамических материалов и может быть использовано для создания пьезотехнических устройств, работающих в силовых режимах, - пьезотрансформаторов, пьезодвигателей, ультразвуковых излучателей, генераторов высокого напряжения и др. The invention relates to the production of piezoelectric ceramic materials and can be used to create piezoelectric devices operating in power modes - piezotransformers, piezoelectric motors, ultrasonic emitters, high voltage generators, etc.
Известны пьезокерамические материалы на основе титаната-цирконата свинца ПРК-8 и PZT-8, описанные в (1), характеристики которых приведены в таблице 1. Указанные материалы имеют относительно невысокие значения пьезоэлектрических коэффициентов, что ограничивает возможности их использования в пьезотехнических устройствах. Piezoceramic materials based on lead titanate-zirconate PRK-8 and PZT-8 are known, described in (1), the characteristics of which are shown in Table 1. These materials have relatively low values of piezoelectric coefficients, which limits the possibility of their use in piezotechnical devices.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является известный пьезокерамический материал на основе цирконата-титаната свинца ЦТМ-Ст-3(в), получаемый по обычной керамической технологии и содержащий оксиды свинца, титана, циркония, висмута, марганца, лантана, стронция и цинка. Основные характеристики этого материала приведены в (2), таблица 2. Материал-прототип отличается высокими значениями ε33/ε0, tgδ и невысокой механической добротностью Qм.Closest to the claimed invention in technical essence is the known piezoceramic material based on lead zirconate-titanate TsTM-St-3 (c), obtained by conventional ceramic technology and containing oxides of lead, titanium, zirconium, bismuth, manganese, lanthanum, strontium and zinc . The main characteristics of this material are given in (2), table 2. The prototype material is characterized by high values of ε 33 / ε 0 , tanδ and low mechanical quality factor Q m .
Заявленное изобретение позволяет получить пьезокерамический материал, обладающий пониженным значением диэлектрической проницаемости, более низкими диэлектрическими потерями, высокой механической добротностью и расширенным диапазоном рабочих температур при сохранении высоких значений пьезоконстант. The claimed invention allows to obtain a piezoceramic material having a lower dielectric constant, lower dielectric losses, high mechanical quality factor and an expanded range of operating temperatures while maintaining high values of piezoelectric constants.
Указанный технический эффект достигается тем, что в известный пьезокерамический материал, включающий оксиды свинца титана, циркония, висмута, марганца, лантана, введены оксиды никеля и бария при следующем соотношении компонентов, мас. The specified technical effect is achieved by the fact that nickel and barium oxides are introduced in the well-known piezoceramic material, including lead oxides of titanium, zirconium, bismuth, manganese, lanthanum, in the following ratio of components, wt.
PbO 63-64
ZrO2 19-20
TiO2 11-12
Bi2O3 0,8-1,0
MnO2 0,25-0,30
La2O3 0,5-0,7
NiO 0,3-0,5
BaCO3 2,7-3,0.PbO 63-64
ZrO 2 19-20
TiO 2 11-12
Bi 2 O 3 0.8-1.0
MnO 2 0.25-0.30
La 2 O 3 0.5-0.7
NiO 0.3-0.5
BaCO 3 2.7-3.0.
Введение в пьезокерамический материал оксидов бария и никеля позволяет улучшить основные электрофизические параметры с точки зрения снижения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь, повысить механическую добротность и расширить диапазон рабочих температур при сохранении высоких значений пьезоконстант. The introduction of barium and nickel oxides into the piezoceramic material makes it possible to improve the basic electrophysical parameters from the point of view of reducing the dielectric constant and dielectric loss, increase the mechanical quality factor, and expand the range of working temperatures while maintaining high values of piezoelectric constants.
Изобретение осуществляют следующим образом. The invention is as follows.
В качестве исходных материалов предложенного пьезокерамического материала использовались оксиды PbO, ZrO2 квалификации "ч", TiO2 - квалификации "конденсаторная", Bi2O3, MnO2, NiO, BaCO3 квалификации "чда", La2O3 квалификации ЛАО.The starting materials of the proposed piezoceramic material were oxides of PbO, ZrO 2 qualification “h”, TiO 2 — qualification “capacitor”, Bi 2 O 3 , MnO 2 , NiO, BaCO 3 qualification “chda”, La 2 O 3 qualification LAO.
Материал получали следующим образом. Смешение компонентов осуществляли в шаровой мельнице в водной среде. После сушки шихту брикетировали и синтезировали при 1120 К в течение 14,4•103 с. Спекание образцов диаметром 11 м и высотой 3 мм осуществляли в течение 7,2•103 с при 1490-1530 К. На сошлифованные до 1 мм диски вжиганием наносили серебряные электроды. Образцы поляризовали в воздушной среде с переходом через точку Кюри электрическим полем напряженностью 10 кВ/см в течение 20 с с охлаждением под полем до комнатной температуры.The material was prepared as follows. The components were mixed in a ball mill in an aqueous medium. After drying, the mixture was briquetted and synthesized at 1120 K for 14.4 • 10 3 s. Sintering of samples with a diameter of 11 m and a height of 3 mm was carried out for 7.2 • 10 3 s at 1490-1530 K. Silver electrodes were deposited by grinding by grinding by grinding them up to 1 mm. Samples were polarized in air with a 10 kV / cm electric field passing through the Curie point for 20 s with cooling under the field to room temperature.
Определение электрофизических характеристик проводилось в соответствии с ГОСТом 12370-72, пьезомодуль d33 определялся квазистатическим методом.The determination of the electrical characteristics was carried out in accordance with GOST 12370-72, the piezoelectric module d 33 was determined by the quasistatic method.
В таблице 2 приведены основные характеристики полученного материала в зависимости от состава. Table 2 shows the main characteristics of the obtained material depending on the composition.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что пьезокерамический материал предложенного состава обладает оптимальными с точки зрения решаемой технической задачи характеристиками в интервале величин, указанном в формуле изобретения (см. табл. 2). The obtained experimental data indicate that the piezoceramic material of the proposed composition has optimal characteristics from the point of view of the technical problem to be solved in the range of values specified in the claims (see table. 2).
Данные, приведенные в таблице 1, подтверждают преимущества предложенного пьезокерамического материала по сравнению с материалами-аналогами и прототипом ЦТС-Ст-3, а именно снижение значения диэлектрической проницаемости, более низкие диэлектрические потери, высокую механическую добротность, повышение предела рабочих температур при сохранении высоких значений пьезоконстант. The data presented in table 1 confirm the advantages of the proposed piezoceramic material compared with similar materials and the prototype TsTS-St-3, namely, a decrease in the dielectric constant, lower dielectric loss, high mechanical quality factor, an increase in the operating temperature limit while maintaining high values piezoelectric constants.
Использование изобретения эффективно при создании пьезотрансформаторов, пьезодвигателей, ультразвуковых излучателей, генераторов высокого напряжения и других изделий пьезотехники, работающих в силовых режимах. The use of the invention is effective in creating piezotransformers, piezoelectric motors, ultrasonic emitters, high voltage generators and other piezoelectric products operating in power modes.
Claims (1)
ZrO2 19 20
TiO2 11 12
Bi2O3 0,8 1,0
MnO2 0,25 0,30
La2O3 0,5 0,7
NiO 0,3 0,5
BaCO3 2,7 3,0PbO 63 64
ZrO 2 19 20
TiO 2 11 12
Bi 2 O 3 0.8 1.0
MnO 2 0.25 0.30
La 2 O 3 0.5 0.7
NiO 0.3 0.5
BaCO 3 2.7 3.0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93004335A RU2067567C1 (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Blend for manufacturing piezoceramic material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93004335A RU2067567C1 (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Blend for manufacturing piezoceramic material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93004335A RU93004335A (en) | 1995-04-20 |
RU2067567C1 true RU2067567C1 (en) | 1996-10-10 |
Family
ID=20136361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93004335A RU2067567C1 (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Blend for manufacturing piezoceramic material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2067567C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2500651C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Ceramic material |
-
1993
- 1993-01-29 RU RU93004335A patent/RU2067567C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Фесенко Е.Г., Данцигер А.Я., Разумовская О.Н. и др. Высокоэффективные пьезокерамические материалы, Сб. Пьезоактивные материалы. Физика. Технология. Применение в приборах. Ростов-на-Дону, РГУ, 1991, с.5-15. Материалы пьезокерамические. Технические условия. ОСТ 11 0444-87, М.,1987, с.141. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2500651C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Ceramic material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107986782B (en) | Doped modified lead zirconate titanate piezoelectric ceramic and preparation method thereof | |
CN1219297C (en) | Piezoelectric ceramics composition and piezoelectric device using same | |
US4119886A (en) | Pulse generator | |
US3518199A (en) | Piezoelectric ceramics | |
JPH04130682A (en) | Piezoelectric ceramic composition for actuator | |
RU2067567C1 (en) | Blend for manufacturing piezoceramic material | |
US3767579A (en) | Piezoelectirc ceramics | |
KR930002641B1 (en) | Ferroelectric ceramics | |
JP4432280B2 (en) | Piezoelectric ceramic | |
JP2002293628A (en) | Piezoelectric ceramic and piezoelectric element | |
JP4265217B2 (en) | Piezoelectric ceramic composition, piezoelectric transformer, piezoelectric transformer inverter circuit, and method for manufacturing piezoelectric ceramic composition | |
US3654160A (en) | Piezoelectric ceramics | |
KR100470101B1 (en) | Piezoelectric ceramic and piezoelectric ceramic element comprising the same | |
KR100431404B1 (en) | Piezoelectric ceramics composition for high power piezoelectric devices, piezoelectric transformer using the same and driving method of piezoelectric transformer | |
KR100356640B1 (en) | Oxide Compositions for Piezoelectric Materials | |
JPH02145476A (en) | Ferroelectric ceramics | |
US4764492A (en) | Lead calcium titanate piezoelectric ceramic element | |
JP3802611B2 (en) | Piezoelectric material | |
US3630907A (en) | Piezoelectric ceramics | |
KR100379201B1 (en) | Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic device using the same | |
CN115959904B (en) | Dielectric material for preparing small-loss ultrahigh-voltage alternating-current ceramic capacitor and preparation method thereof | |
JPH02303173A (en) | Piezoelectric porcelain composition | |
KR100403302B1 (en) | A method for preparing Pb-based peizoelectric ceramic powder containing the carbonate | |
JPH0438710B2 (en) | ||
KR920010599B1 (en) | Piezo-electric ceramic composition |