SU742415A1 - Piezoelectric ceramic material - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к пъеэотехнике и может быть использовано при изготовлении пъезоэпементов дл  епектромеханических преобразовеггелей различнотч) назначени .The invention relates to a pyeo-technology and can be used in the manufacture of piezoelectric elements for electrical and mechanical transformations for various purposes.

Известны пьезоэлектрические и керамические материалы на основе РЬНЪ2 О(, характеризующиес  высокой точкой (Т|. 565 - ), хорошими пъезосвойствами (d3i 910 к/н, d,-) 7О-10 к/н), однако имек ций чрезвычайно малую механическую побротность ( - 11) и высокие диэлектрические потери (tgcf С,03 - 0,06), что ограничивает возможности применени  керамики i .Piezoelectric and ceramic materials based on PbH2O (known for their high point (T |. 565 -), good properties, (d3i 910 к / н, d, -) 7О-10 к / н) are known, however, the installations are extremely small (- 11) and high dielectric losses (tgcf C, 03 - 0.06), which limits the use of ceramic i.

Техническим решением, наиболее близким к предлагаемому  вл етс  материал, содержащий PbNfcjO и 10-20% Ва 2 ..The technical solution closest to the one proposed is a material containing PbNfcjO and 10-20% of Ba 2.

Этот состав имеет следующие электрофизические характеристики:This composition has the following electrophysical characteristics:

Точка Кюри Т, °С 43О-495Curie point T, ° C 43O-495

Пъезомопуль d-j,, 10 к/н . 9-15Pyezomopul d-j ,, 10 k / n. 9-15

Диэлектрические потери ,025-0,040 Механическа  добротность О Недостатком известного материала  вл етс  низка  механическа  добротность, высокие диэлектрические потери и заметное понижение Т по сравнению с чистого материала , , что ограничивает етхз применение в пьезоэлектрических преобразовател х, работающих в режиме излучени .Dielectric loss, 025-0.040 Mechanical quality factor О A disadvantage of the known material is low mechanical quality factor, high dielectric loss and a noticeable decrease in T compared to the pure material, which limits the use in piezoelectric converters operating in radiation mode.

Цель изобретени  снизить диэлектрические потери, увеличить механическую добротность (QN) и повысить точку Кюри.The purpose of the invention is to reduce dielectric loss, increase the mechanical quality factor (QN) and increase the Curie point.

Указанна  цель достигаетс  тем, что пъвзоэпектрический керамический материал на основе твердых pacTBopoBPtNtJ O -ВоМЪ2ОА дополнительно содержитThis goal is achieved by the fact that a piezoelectrical ceramic material based on solid pacTBopoBPtNtJ O-ВОМЪ2ОА additionally contains

и Р следующем соотношении компонентов, мол.%: PlaN-b O,74,8-88,2 and P the following ratio of components, mol.%: PlaN-b O, 74.8-88.2

.8,8-13,5.8,8-13,5

.0,1-10,0.0,1-10,0

« 2 6 "2 6

- - -0,1-2.0- - -0,1-2.0

NaoNfe Oe,. П р и м е p. Дл  получени  мате риала состава О„748 PtoN-b Ofo + 0,132 ВаМЪд О -1-ОД РЬ aT-ipf, + 0,02 Kui NbgOfe готов т смесь слеоующего состава; мол,%: PtjO 43,71 NiOQiOs 48,93 BaCOo, 5,38 3,29 Na -jCOj 0,42 . После помола и смешивани  в указанных пропорци х исходных веществ из пол чанной шихты готов т брикеты. Брикеты подвергают обжигу пр)и температуре 6 ОС в течение 2 ч, Заггбм брике ы тц гггепьно измельчают в порошок и npeccyioT изде ПИЯ заданной формы и величины. Qipecco ванные издели  помещают в печь и спека ют при темпефаггуре 12ОО С в тесение 2 ч. CkopocTb подъема температуры не более 200С в 1 ч. Охлахщение в режиме выключенной печи. Электроды нанос т вжиганием серебр ной пасты при 8ОО С в течение 30 мин. Пол ризацию изделий осущес рвл ют в воздушной атмосфере в следующем режиме: изделие с нанесенными электродами нагрева1от на выше точки Кюри, з&тем прикладывают посто нное электрическое поле напр женностью 340-350 В/см и охлаждают до Тц в течение 2 ч, не выключа  пол . Далее при температуре Т напр женность пол  повышаетс  до 500 В/см и изделие при наличии приложенного 1ЮЙЯ охлаждаетс  в режиме выключенной печи до комнатной температуры. Данные о диэлектрических и пьезоэлектрических характеристиках, включающие коэффициент электромеханической св эи kp , пьезоэлектрически и модуль d-yj , пьезоэлектрический коэффипиент напр женп  d, ., упругую податливость S. исследованных составов приведены в таблице .NaoNfe Oe ,. PRI m e p. To obtain the material of the composition O „748 PtoN-b Ofo + 0.132 VaMd O -1-OD Pb aT-ipf, + 0.02 Kui NbgOfe, a mixture of the following composition is prepared; mole%: PtjO 43.71 NiOQiOs 48.93 BaCOo, 5.38 3.29 Na -jCOj 0.42. After grinding and mixing, briquettes are prepared from the charge in the specified proportions of the starting materials. The briquettes are subjected to roasting at a temperature of 6 oС for 2 h. The briquette is crushed into powder and the material is specified in shape and size. Qipecco products are placed in a furnace and sintered with tempering 12OO C for 2 hours. CkopocTb temperature rise not more than 200С per 1 hour. Cooling in the off mode of the furnace. Electrodes are applied by firing silver paste at 8OO C for 30 minutes. The polarization of the products is realized in the air in the following mode: the product with deposited electrodes is heated to above the Curie point, and a constant electric field of 340-350 V / cm is applied and cooled to TC for 2 h without turning off the floor Further, at a temperature T, the field strength rises to 500 V / cm and the product cools down, in the presence of an applied SUB, in the switched off mode of the furnace to room temperature. Data on dielectric and piezoelectric characteristics, including the coefficient of electromechanical coupling and kp, piezoelectric and d-yj modulus, piezoelectric coefficient of stress d,., Elastic compliance S. of the investigated compositions are shown in the table.

Claims (1)

формула изобретенияClaim Пьезоэлектрический керамический ма- 55 те риал на основе твердых растворовPiezoelectric Ceramic Material Based on Solid Solutions ЦНИИПИ Заказ 3396/25 гР'ЬНЪз.Об ~ ΒοϊΝΒ^Οθ , о т л и ч βίο щ и й с я тем, что, с целью снижения диэлектрических потерь, увеличения механической добротности и повышения точкиTSNIIPI Order 3396/25 GR'NZ.Ob ~ ΒοϊΝΒ ^ Οθ, with the exception of the fact that, in order to reduce dielectric losses, increase mechanical quality factor and increase the point Кюри, он дополнительно содержит ΡΒ^Τ-ΐ^Οθ и . при следующем соотношении ингредиентов, мол.%: 74,8-88,2Curie, it additionally contains ΡΒ ^ Τ-ΐ ^ Οθ and. in the following ratio of ingredients, mol.%: 74.8-88.2 8,8-13,58.8-13.5 0,1-10,00.1-10.0 0,1-2,00.1-2.0 PtNt)₂O_b PtNt) ₂ O _b Вам1о₂о,You ₁ o ₂ o