SU361502A1 - PIEZOCERAMIC MATERIAL - Google Patents

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к области новых синтетических пьезокерамических материалов, которые могут примен тьс  в качестве пьезоэлементов дл  электроакустических нреобр.азователей различного назначени , например дл  мощных гидроакустических и ультразвуковых излучателей, дл  некоторых типов приемников звука, работающих в услови х повышенных гидростатических давлений. Известны пьезокерамические материалы на основе твердых растворов титаната-цирконата свинца, модифицированного добавками стронци  и тантала, содержащие в качестве исходных компонентов шихты окиси титана, свинца, циркони ,тантала. Однако известные пьезокерамические материалы недостаточно прочны. Цель изобретени  - повысить значение прочности на изгиб. Это достигаетс  тем, что в состав шихты дополнительно ввод т омесь окислов кремни , свинца, бора и висмута три следующих исходных соотношени х компонентов по весу: Окись свинцаоснова Углекислый стронций1-3 Окись титана9-12 Окись циркони 15-25 П тиокись тантала0,,5 Кремниевый а«гидрид0,05-0,5 5 10 15 20 25 30 Борный ангидрид0,05-0,4 Окись висмута0,01-0,2 Ниже приводитс  пример приготовлени  предложенного пьезокерамического материала. В состав, содержащий 95 мол. % РЬО, 5 мол. % SrCOs, 53 мол. % ZrOs, 47 мол. % TiO2 и 1 вес. % TagOs вводитс  добавка в количестве 0,5 вес. %, содержаща  в вес. % 30 SiOa, 40 РЬО, 10 ВоО.,, 20 BiaOs. Дл  приготовлени  такого состава берут 155,5 г РЬО, 27,5 г TiOa, 49,35 г ZrOz, 5,43 г ЗгСОз, 2,33 г Та205, шиххту смешивают, прессуют брикеты, обжигают при температуре 920° С в течение 1 час. Спеченные брикеты вновь измельчают. К приготовленному таким образом порошку в количестве 240 г прибавл ют 0,48 г РЬО, 0,36 г SiO2, 0,12 г ВгО, 0,24 г В12Оз, тщательно перемешивают и прессуют полуфабрикаты требуемой формы, которые обжигают при температуре 1220°С в течение 1 час. Прочность на изгиб определ ют на стандартных образ-цах пр моугольной формы, размером 60X7X7 мм. Полученный таким образом пьезокерамический материал имеет шовышенное значение прочности на изгиб 35-45%, при введении указанных добавок от 0,1 - 1 вес. %. Это соответствует увеличению прочности на изгиб от 650 кг/см до максимального Зйачени  950 кг/см.The present invention relates to the field of new synthetic piezoceramic materials that can be used as piezoelectric elements for electroacoustic sources for various purposes, for example, for powerful acoustic and ultrasonic emitters, for some types of sound receivers operating under conditions of high hydrostatic pressures. Piezoceramic materials based on solid solutions of lead titanate-zirconate modified with strontium and tantalum additives, containing titanium oxide, lead, zirconium, tantalum as starting components, are known. However, the known piezoceramic materials are not strong enough. The purpose of the invention is to increase the value of bending strength. This is achieved by adding to the charge mixture of silicon, lead, boron and bismuth oxides the following three initial ratios of the components by weight: Lead oxide is basic Strontium carbonate1-3 Titanium oxide9-12 Zirconium oxide 15-25 P. tantalum oxide 0, 5 Silicon a "hydride 0.05-0.5 5 10 15 20 25 30 Boric anhydride 0.05-0.4 Bismuth oxide 0.01-0.2 The following is an example of the preparation of the proposed piezoceramic material. The composition containing 95 mol. % PbO, 5 mol. % SrCOs, 53 mol. % ZrOs, 47 mol. % TiO2 and 1 wt. % TagOs is added in the amount of 0.5 wt. % contained in weight. % 30 SiOa, 40 PYO, 10 BOO., 20 BiaOs. To prepare such a composition, 155.5 g of PbO, 27.5 g of TiOa, 49.35 g of ZrOz, 5.43 g of ZgSO3, 2.33 g of Ta205 are taken, the mixture is mixed, pressed briquettes, and calcined at a temperature of 920 ° С for 1 hour. Sintered briquettes are crushed again. In the amount of 240 g of the powder prepared in this way, 0.48 g of PbO, 0.36 g of SiO2, 0.12 g of BrO, 0.24 g of B12Oz are added, thoroughly mixed and pressed semi-finished products of the required form, which are calcined at a temperature of 1220 ° C within 1 hour Flexural strength is determined on standard rectangular-shaped specimens of size 60X7X7 mm. The piezoceramic material obtained in this way has a shovysh value of bending strength of 35-45%, with the introduction of these additives from 0.1 - 1 weight. % This corresponds to an increase in flexural strength from 650 kg / cm to a maximum Zyacheni of 950 kg / cm.

Предмет изобретен в jItem invented in j

Пьезокерамический .материал на основе твердого раствора титаната-цирконата -свинца модифицированного добавками стронци  и тантала, содержащий в качестве исходных компонентов шихты окись свинца, углекислый стронций, окись титана, окись щиркони  и н тиокись тантала, отличающийс  тем, что, с целью оовыщени  значени  прочности на изгиб , в состав шихты дополнительно ввод тPiezoceramic. Material based on a solid solution of titanate-zirconate-lead-modified strontium and tantalum modified with additives containing lead oxide, strontium carbonate, titanium oxide, schirconium oxide and tantalum oxide as the starting components, characterized in that, in order to improve the strength for bending, in addition to the charge

GM.ecs ,оки(5Л5кв кремни , свинца, бора и висмута при $,л едую1цйх соотношени х исходных комполентов по весу:GM.ecs, oxy (5L5kv silicon, lead, boron and bismuth at $, l eduyuttsyh ratios of the original compolents by weight:

Окйеь свищаосноваOkay svychaosnova

Углекислый стронций1-3Carbonated strontium1-3

Окись титана9-12Titanium Oxide9-12

Окись циркони 15-25Zirconium oxide 15-25

П тиокись тантала0,5-1,5Tantalum hydroxide 0.5-1.5

Кремниевьтй ангадр-вд0,05-0,5Silicon Angadr-Vd0.05-0.5

Борный ангидрид0,05-0,4Boric anhydride 0.05-0.4

Окись висмута0,01-0,2Bismuth oxide 0,01-0,2