Пьезокерамический материал

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Акимов Александр Иванович Летко Анжелика Константиновна(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(56) Данцигер А.Я. и др. Известия Академии наук СССР. Серия физическая. - 1971. Т. . -9. - С. 1983-1988.1738798 1, 1992.1731761 1, 1992. Акимов А.И. и др. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук. - 2006.3. - С. 88-91.939426, 1982.2006/0043844 1.833837, 1981.2002-68835 .2185351 2, 2002.(57) Пьезокерамический материал, включающий 3, 3 и (2/31/3)3, отличающийся тем, что дополнительно содержит 23 при следующем соотношении компонентов, мас.3 36,32-36,61 3 42,12-42,46(2/31/3)3 20,56-20,72 23 0,2-1,0. Изобретение относится к области получения пьезокерамических материалов, в частности составов, обладающих высокой пьезоактивностью, и может быть использовано для создания пьезоэлементов, применяющихся в электронике, электротехнике и медицинской технике. В керамических материалах системы (2/31/3)3 - (1-х)(3-3) при 0,2-0,3 проходит морфотропная область (МО), в окрестности которой диэлектрические и пьезоэлектрические параметры проходят через экстремальные значения. Твердые растворы, расположенные вблизи МО, служат основой для интенсивного модифицирования пьезокерамических материалов с целью улучшения их свойств. Известен пьезокерамический состав системы 3-3-(2/31/3)3 3 10,97-86,06 3 0-88,04(2/31/3)3 0,99-53,10. Данный материал имеет невысокие диэлектрические и пьезоэлектрические параметры 1. Наиболее близким по технической сущности и составу к заявляемому материалу является пьезокерамический материал на основе цинкониобата свинца - цирконата-титаната свинца, принадлежащий окрестности МО, следующего состава, мас.3 27,18-36,77 3 31,99-42,12 10975 1 2008.08.30 Данный материал имеет также недостаточно высокие значения относительной диэлектрической проницаемости, коэффициента электромеханической связи и пьезомодуля 2. Целью изобретения является создание пьезокерамического материала, имеющего более высокие значения диэлектрической проницаемости 33 /0 , пьезомодуля 31 и коэффициента электромеханической связи , при сохранении низких диэлектрических потерь. Указанная цель достигается тем, что предлагаемый пьезокерамический материал на основе титаната свинца, цирконата свинца, цинкониобата свинца согласно изобретению дополнительно содержит оксид галлия при следующем процентном соотношении (мас. ) 3 36,32-36,61 3 42,12-42,46(2/31/3)3 20,56-20,72 23 0,2-1,0. В соответствии с настоящим изобретением положительный эффект достигается за счет введения в состав материала 23. Оптимальная добавка 23 находится в пределах(0,2-1,0) мас. , так как при увеличении ее количества уменьшаются диэлектрическая прони цаемость 33 /0 и пьезомодуль 31. Если добавка оксида галлия меньше чем 0,2 мас. , то не наблюдается повышения коэффициента электромеханической связии пьезомодуля 31. Заявляемый пьезокерамический материал получают по обычной керамической технологии, включающей смешивание компонентов в необходимом процентном соотношении,совместный мокрый помол в вибромельнице с твердосплавными шарами, синтез при 900950 С, формовку заготовок. Обжиг проводится при 1150-1250 С в -содержащей среде. Свойства пьезокерамических образцов предлагаемых составов и прототипа приведены в таблице. 0,10,20,51,01,2 Состав Прототип 23 23 23 23 23 Диэлектрическая 1600 1600 1750 1890 1800 1610 проницаемость 33 /0 Диэлектрические 0,021 0,020 0,016 0,017 0,019 потериКоэффициент электро 0,54 0,53 0,55 0,6 0,56 0,54 механической связиПьезомодуль 123 115 145 183 165 125 3110-12 Кл/Н Механическая доб 50 100 79 55 68 85 ротность,Температура Кюри, С 300 297 305 305 300 300 Как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемый материал в сравнении с прототипом имеет более высокие значения диэлектрической проницаемости 33 /01890,пьезомодуля 3118310-12 Кл/Н, коэффициента электромеханической связи 0,6 и температуру Кюри ТК 305 С. Источники информации 1.//3403103 . 24, 1968. 2. Данцигер А.Я., Девликанова Р.У. и др. Изв. АН СССР. - Сер. физ., 1971. - С. 35. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.