Способ получения однофазной керамики на основе цинко-ниобата свинца

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНОФАЗНОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ЦИНКО-НИОБАТА СВИНЦА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт физики твердого тела и полупроводников Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Акимов Александр Иванович Летко Анжелика Константиновна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт физики твердого тела и полупроводников Национальной академии наук Беларуси(57) Способ получения однофазной керамики на основе цинко-ниобата свинца, включающий мокрое смешивание , , 25 и 2, прессование образцов и синтез, отличающийся тем, что в смесь дополнительно вводят 2 и компоненты берут в соотношении, необходимом для получения керамики, содержащей 9 мас.3 и 57 мас.3. 10236 1 2008.02.28 Изобретение относится к области получения керамических материалов, в частности к способам получения составов, обладающих высокой пьезоактивностью, и может быть использовано для создания пьезокерамических материалов, применяющихся в электронике,электротехнике и медицинской технике. Широкому внедрению материалов на основе цинко-ниобата свинца препятствуют сложности получения однофазных керамик со структурой перовскита ввиду неконтролируемого интенсивного образования пирохлорных фаз разного состава. Известен способ стабилизации фазы перовскита с помощью горячего изостатического прессования 1. Процесс стабилизации фазы (1/32/3)3 и процесс получения керамики проходит в две стадии формированиепирохлора из первоисходных окислов,затем при Т 1150 С и давлении 200 МРапирохлор превращается вперовскит. Недостатками этого способа являются получение 96 фазы перовскита и низкие диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики материала 608, 314210-12 С/Н, Т 174 С. Известен способ стабилизацииперовскита при введении 5 мол.Т 3 и механической активации первоисходных компонент 2. Процесс получения керамических образцов одностадийный синтез шихты из первоисходных окислов, предварительно измельченных в течение 20 ч. Недостатками этого способа являются получение 94 фазы перовскита, низкое значение температуры Кюри и высокие диэлектрические потери материала 2900,0,07, Т 103 С. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения керамических материалов на основе , в котором для стабилизации фазы перовскита вводят термодинамически стабильные добавки, такие как Т 3 (ВТ),34. Процесс получения керамических образцов 0,855(1/32/3)-0,0953-0,053 (3) включает синтез первоисходных окислов обжиг изостатически спрессованных при Р 30 МРа образцов. Керамические образцы однофазные и имеют следующие характеристики 2790,0,04,Т 170 С. Недостатками прототипа являются невозможность обеспечить получаемым керамическим образцам температурную стабильность электрофизических параметров вследствие невысоких значений температуры Кюри, а также высокие диэлектрические потери керамического материала, что не позволяет использовать этот способ при получении керамики, пригодной для создания пьезоэлементов, применяющихся в электронике, электротехнике и медицинской технике. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что для стабилизации фазы перовскита и получения однофазной керамики обычным керамическим методом дополнительно вводится добавка 3 . В заявляемом способе получения однофазной керамики системы 0,91(1/32/3)-0,093, включающем мокрое смешивание , , 25 и 2, прессование образцов и синтез, вышеуказанный технический результат достигается тем, что дополнительно вводят 2. Компоненты берут в соотношении, необходимом для получения керамики, содержащей 5-7 мас.3. Дополнительное введение добавки 3 обеспечивает не только стабилизацию фазы перовскита, но и позволяет повысить температуру Кюри и снизить диэлектрические потери материала. Предлагаемый способ получения керамического материала осуществляется следующим образом. В стехиометрическую смесь , 2, 25 и 2 дополнительно вводится 57 мас.РО и 2. В смесь порошков добавляется этиловый спирт до получения консистенции густой сметаны, указанная смесь перетирается и смешивается в яшмовой или агатовой ступке в течение 60 мин. Перетертый порошок прессуется при давлении 1000 бар в таблетки 22 мм. Синтез спрессованных керамических образцов происходит в электри 2 10236 1 2008.02.28 ческой печи при температуре 950-1000 С в течение 2 ч. Скорость подъема температуры при синтезе составляла 200 С/ч. Полученные керамические образцы являются однофазными и имеют тетрагональную структуру. Синтезированные твердые растворы перетираются до мелкозернистого порошка и смешиваются с 3 связующего вещества (ПВА) в яшмовой или агатовой ступке. Перетертый порошок прессуется в таблетки при давлении 1000 бар. Обжиг керамических образцов происходит при температуре 1200-1250 С в -содержащей среде, время выдержки 2 ч. После обжига образцы шлифуются до плоскопараллельности поверхностей. Электропроводный слой на плоской поверхности образца создавался путем нанесения тонкого слоя серебряной пасты с последующим вжиганиемпри температуре 750 С. Керамические образцы поляризуются, и проводятся электрофизические измерения. Конкретные примеры способа получения приведены в таблице. Содержание фазы перовскита 15 На фигуре представлена дифрактограмма керамических образцов, полученных по примеру 4. Таким образом, заявляемый способ получения керамических образцов позволяет создавать однофазные керамические образцы, которые имеют низкие диэлектрические потери, высокие значения диэлектрической проницаемости и Т 270 С. Источники информации 1.Т.,..(1/32/3)// . . . . - . 30, . 2. - . 1991. 2.,.,.0,95-0,05//. .297. - 2000. 3.//6156259 .5. - 2000. 4.//5527480 . 18. - 1996. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3