(Л(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).