SU1114662A1 - Piezoelectric ceramic material - Google Patents

Piezoelectric ceramic material Download PDF

Info

Publication number
SU1114662A1
SU1114662A1 SU833625143A SU3625143A SU1114662A1 SU 1114662 A1 SU1114662 A1 SU 1114662A1 SU 833625143 A SU833625143 A SU 833625143A SU 3625143 A SU3625143 A SU 3625143A SU 1114662 A1 SU1114662 A1 SU 1114662A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ceramic material
piezoelectric ceramic
pbtio
piezoelectric
tioj
Prior art date
Application number
SU833625143A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Александрович Гриднев
Наталья Георгиевна Павлова
Александр Николаевич Рассказов
Вячеслав Олегович Руденко
Original Assignee
Воронежский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Воронежский Политехнический Институт filed Critical Воронежский Политехнический Институт
Priority to SU833625143A priority Critical patent/SU1114662A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1114662A1 publication Critical patent/SU1114662A1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержаний (КдзЧй TiOj и PbZrOj, отличайщийс   тем, что, с целью расширени  интервала рабочих температур и повышени  удельной пьезочувствительности , он дополнительно содержит PbTiO, при следующем соотношении компонентов , мас.%: (KQ. Bio5 TiOj 12,64-18,63 РЬггОз 46,46-68,45 PbTiO,12,92-40,90PIEZOELECTRIC CERAMIC MATERIAL content (KdzCHi TiOj and PbZrOj, characterized in that, in order to expand the range of operating temperatures and increase the specific piezoelectric sensitivity, it additionally contains PbTiO, in the following ratio of components, wt.%: KQ. Bio 5 TiOj 18.63 PbgOz 46.46-68.45 PbTiO, 12.92-40.90

Description

(L

С f4 Изобретение относитс  к пьезокера мическим материалам и может быть использовано при изготовлении электромеханических преобразоватепей основанных на  влении пьезоэлектричества Известен пьезокерамический материал ,, представл ющий собой коликристаллический твердый раствор титаната свинца и титаната висмута-кали  РЬ,.,( (Rifl.S .S ) -Этот материал при значении X 0,3J 0,4 и 0,5 имеет температуру Кюри соответственно 535, 580 и 510° С l . Недостатками данного материала  вл ютс  низкие значени  пьезомодулей (азч (20-30) , d 10 10 Кл/1 малое значение удель /-iiDe ной пьезочувствительности t,.,/ и высока  температура спекани  (1130 1180° С). Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  материал, представл ющий со бой поликристаллический твердый раст вор на основе титаната кали -висмута и цирконата свинца состава, мол.%: 0,5 «io.5 °з ( Кл Birtc )TiO, 8-70 PbZrO, Оптимальные составы этой системы име ют высокие значени  пьезоэлектрических характеристик (d (100-200)х , d3i (20-5П).10 Ipi/H) и высокие величины диэлектрической проницаемости ( /Ео 600-2100 2J Недостатками известного материала  вл ютс  узкий интервал рабочих температур (20-60° С) и малое значение удельной пьезочувствительности ( d AliE«/ 0 (3,24-4,32)10 Кп/Н, f. J.I..I. II. I ..Ю..11 й-, 1.08МО-2Кл/Н), Цель изобретени  - расширение интервала рабочих температур и повышение удельной пьезочувствительности. I- Указанна  цель достигаетс  тем, что пьезоэлектрический керамический материал, содержащий ( Bijjg )TiOj и PbZrOj, дополнительно содержит PbTiOj при следующем соотношении ком понеНТОв, мас.%: (К„, Bi,; )TiO, 12,64-18,63 5 ,S 46,46-68,45 PbTio 12,92-40,90 2 Помол и смешивание компонентов шихты ведут в среде ийопропилового спирта . После смешивани  прессуют брикеты и обжигают при 850° С в течение 3 ч. Обожженные брикеты измельчают и прессуют издели  заданной формы и величины, которые обжигают при 1050 С в течение 1,5 ч в атмосфере оксида свинца. Охлаждение до комнатной температуры ведут в режиме выключени  печи. Металлизацию изделий осуществл ют путем вжигани  серебр ной пасты при 800 С в течение 30 ман. Пол ризацию изделий провод т в полисилоксановой жидкости при 150 С и напр женности электрического пол  30 кВ/см. Охлаждение образцов до комнатной температуры ведут под полем. Диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики материала определ ют на образцах диаметром 10 мм, толщиной 1 мм. Результаты измерени  различных составов приведены в таблице. Как видно из таблицы, пьезоэлектрический керамический материал имеет достаточно высокую температуру Кюри (270-410 С), что определ ет широкий интервал рабочих температур, а также высокую пьезрчувствительность /gg (1,63-3,9) Кл/Н, d,., /80 (4,56-11,95) .. По сочетанию параметров состав 10  вл етс  наиболее эффективным: Т) 410° с; d3i 50-1(Т Кл/Н; d4- 150.10 2кл/Н; dj / 3,9 Кп/Н; d3-5 /-ГЁ, 11,95 х-КГ Кл/Н. . Введение PbTiOj позвол ет значительно расширить интервал рабочих тем .. ператур и сохранить высокие пьезосвойства . Положительный эффект предлагаемого материалаобусловлен его качественным и количественным составом, примеры 2, 3 и 12 подверждают ухудшение свойств за пределами предлагаемого соотношени  компонентов. Предлагаемый материал имеет высокую пьезочувствительНОСТЬ d:, /-, 3, /fo (1,63-3,9)« nO Кл/11, что .-1читег1ь 1о больше, ( /-Геи чем у известного 1,08).C f4 The invention relates to piezoelectric materials and can be used in the manufacture of electromechanical transducers based on the phenomenon of piezoelectricity. A piezoceramic material known as a crystalline solid solution of lead titanate and bismuthalumium bismuthium potassium titanium,., ((Rifl.S. S) -This material has a Curie temperature of 535, 580 and 510 ° C, respectively, at X 0.3J 0.4 and 0.5. The disadvantages of this material are low piezomodule values (ASC (20-30), d 10 10 C / 1 small specific value / -iiD e of the piezo sensitivity t,., / and high sintering temperature (1130–1180 ° C). The closest to the present invention is the material representing a polycrystalline solid solution based on potassium titanate bismuth and lead zirconate, mol%: 0.5 "io.5 ° C (Cl Birtc) TiO, 8-70 PbZrO, The optimal compositions of this system have high piezoelectric characteristics (d (100-200) x, d3i (20-5P) .10 Ipi / H ) and high dielectric constant values (/ Eo 600-2100 2J. The disadvantages of this material are the narrow range of operating temperatures (20-60 ° C) and a small value of specific piezosensitivity (d AliE «/ 0 (3.24-4.32) 10 Kp / H, f. J.I..I. Ii. I ..Yu..11 th-, 1.08MO-2Cl / H), The purpose of the invention is to expand the range of operating temperatures and increase the specific piezosensitivity. I- This goal is achieved by the fact that the piezoelectric ceramic material containing (Bijjg) TiOj and PbZrOj, additionally contains PbTiOj in the following ratio of tonnes, wt.%: (K1, Bi ,;) TiO, 12.64-18.63 5, S 46,46-68,45 PbTio 12,92-40,90 2 Milling and mixing of the components of the mixture are in the environment of iopropyl alcohol. After mixing, the briquettes are pressed and baked at 850 ° C for 3 hours. The baked briquettes are crushed and pressed into articles of a given shape and size, which are baked at 1050 ° C for 1.5 hours in an atmosphere of lead oxide. Cooling to room temperature is carried out in the furnace off mode. Metallization of the products is carried out by firing silver paste at 800 ° C for 30 man. The polarization of the products is carried out in a polysiloxane fluid at 150 ° C and an electric field strength of 30 kV / cm. Cooling samples to room temperature are under the field. The dielectric and piezoelectric characteristics of the material are determined on samples with a diameter of 10 mm and a thickness of 1 mm. The results of measuring various compositions are shown in the table. As can be seen from the table, the piezoelectric ceramic material has a rather high Curie temperature (270-410 C), which determines a wide range of operating temperatures, as well as a high piezoelectric sensitivity / gg (1.63-3.9) C / H, d ,. , / 80 (4.56-11.95). By combination of parameters, composition 10 is the most effective: T) 410 ° C; d3i 50-1 (T Cl / H; d4-150.10 2 Cl / H; dj / 3.9 Kp / H; d3-5 / -YE, 11.95 x-KG Cl / H. The introduction of PbTiOj allows for a significant expansion working temperature range .. peratur and preserve high piezo properties. The positive effect of the proposed material is due to its qualitative and quantitative composition, examples 2, 3 and 12 are subject to degradation beyond the proposed ratio of components. The proposed material has a high piezosensitivity d :, / -, 3, / fo (1.63-3.9) “nO Cl / 11, which is -1-fold 1o more (/ -Gues than the famous 1.08).

Claims (1)

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий (Ка5Ц«) ΤΐΟ3 и PbZrOj, отличай) щи й- с я тем, что, с целью расширения интервала рабочих температур и повышения удельной пьезочувствительности, он дополнительно содержит PbTiO3 при следующем соотношении компонентов, мае.Я:Piezoelectric ceramic material containing (K a5 C «) ΤΐΟ 3 and PbZrOj, distinguished by the fact that, in order to extend the operating temperature range and increase the specific piezoelectric sensitivity, it additionally contains PbTiO 3 in the following ratio of components, May. I: 05 Bi05 )Т103 12,64-18,63(K 05 Bi 05 ) T10 3 12.64-18.63 PbZrO3 ' 46,46-68,45PbZrO 3 '46.46-68.45 PbTiO, 12,92-40,90PbTiO, 12.92-40.90 41146624114662
SU833625143A 1983-05-19 1983-05-19 Piezoelectric ceramic material SU1114662A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833625143A SU1114662A1 (en) 1983-05-19 1983-05-19 Piezoelectric ceramic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833625143A SU1114662A1 (en) 1983-05-19 1983-05-19 Piezoelectric ceramic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1114662A1 true SU1114662A1 (en) 1984-09-23

Family

ID=21075567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833625143A SU1114662A1 (en) 1983-05-19 1983-05-19 Piezoelectric ceramic material

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1114662A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 182779, кл. С 04 В 35/00, 1964. 2. Авторское свидетельство СССР № 939425, кл. С 04 В 35/46, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2911370A (en) Time after polarization
JPH11228227A (en) Piezoelectric ceramic composition
EP1351320A2 (en) Piezoelectric ceramic composition, its production method, and piezoelectric device and dielectric device
KR910001362B1 (en) Ferroelectric ceramics
JP2942535B1 (en) Piezoelectric porcelain composition
US2906710A (en) Ferroelectric ceramic composition
JP4140796B2 (en) Piezoelectric ceramics
SU1114662A1 (en) Piezoelectric ceramic material
JP2001181035A (en) Piezoelectric ceramic composition
EP0012583B1 (en) Piezoelectric ceramic production
JP2000272963A (en) Piezoelectric ceramic composition
US3640866A (en) Piezoelectric ceramic compositions
Tandon et al. Low temperature sintering of PZT ceramics using a glass additive
CA1038155A (en) Piezoelectric ceramics
JPH0788252B2 (en) Oxide piezoelectric material
JP2884631B2 (en) Piezoelectric ceramics and manufacturing method thereof
JPH0629140B2 (en) Piezoelectric element material and manufacturing method thereof
JPS6358777B2 (en)
RU2728056C1 (en) Lead-free piezoelectric ceramic material
JPH0745882A (en) Piezoelectric element
JPH08217541A (en) Piezoelectric ceramic composition
JPH02303173A (en) Piezoelectric porcelain composition
JP2000249561A (en) Angular velocity sensor
SU1330117A1 (en) Piezoelectric ceramic material
JP2006169032A (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric element