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(57) Пьезокерамический материал, содержащий оксиды свинца, циркония, титана, цинка и ниобия, отличающийся тем, что дополнительно содержит оксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас. Изобретение относится к области получения пьезокерамических материалов, в частности сегнетомягким материалам, обладающим умеренной диэлектрической активностью,и может быть использовано для создания пьезоэлементов, применяющихся в высокочувствительных приемниках звуковых и ультразвуковых колебаний. Известен пьезокерамический состав трехкомпонентной системы Р 3-3(2/31/3)О 3 1. Данный материал имеет невысокие диэлектрические и пьезоэлектрические параметры. Наиболее близким по технической сущности и составу к заявляемому материалу является пьезокерамический материал, состав которого принадлежит окрестности морфотропной области системы Р 3-3-(2/31/3)О 3 2, содержащий оксиды свинца,11737 1 2009.04.30 циркония, титана, цинка, ниобия, согласно изобретению, дополнительно содержит оксид ванадия при следующем процентом соотношении (мас. ) 0,73-2,88 25 2,82-11,04. Недостатками данного материала являются недостаточно высокие значения относительной диэлектрической проницаемости, пьезомодуля 31, высокая температура спекания. Задачей предполагаемого изобретения является улучшение технических характеристик и снижение температуры спекания пьезокерамического материала при сохранении высокой температуры Кюри. Предложен пьезокерамический материал, который позволяет устранить недостатки известных материалов такого же назначения и обеспечивает достижение более высоких значений диэлектрической проницаемости и пьезомодуля. Новым, по мнению авторов, является то, что предлагаемый пьезокерамический материал, содержащий оксиды свинца, циркония, титана, цинка и ниобия, согласно изобретению, дополнительно содержит оксид ванадия при следующем процентом соотношении 1,44-1,45 25 5,62-5,60 25 0,2-0,4. Сущность изобретения состоит в следующем в смесь из исходных компонент РО,2, 2 и 25, взятых в указанном выше соотношении, дополнительно вводится(0,20,4) мас.25. Пьезокерамический материал получают по обычной керамической технологии, включающей смешивание компонентов в необходимом процентном соотношении, совместный мокрый помол в вибромельнице с твердосплавными шарами, синтез при 900-950 С в течение 1-2 ч, формовку заготовок. Обжиг проводится в электропечи при 1100-1250 С в -содержащей среде в течение 1-2 ч. Свойства пьезокерамических образцов предлагаемых составов и прототипа приведены в таблице. Состав,прототип Добавка 25, мас.Диэлектрическая прони 1600 цаемость 33/0 Пьезомодуль 3110-12,123 Кл/Н Температура Кюри, С 300 Температура обжига, С 1250 Как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемый состав пьезокерамического материала в сравнении с прототипом позволяет повысить значения диэлектрической проницаемости на 13 и снизить температуру спекания на 100-130 С. Анализ результатов исследования характеристик пьезокерамических образцов составов с различным количеством добавки показывает, что наилучшие показатели имеет состав 2. Оптималь 2 11737 1 2009.04.30 ная добавка 25 находится в пределах (0,2-0,4) мас. , при увеличении ее количества уменьшаются диэлектрическая проницаемость 33/0 и пьезомодуль 31. Если добавка оксида ванадия меньше, чем 0,2 мас. , то повышения диэлектрической проницаемости и пьезомодуля не наблюдается. Преимуществом заявленного изделия по сравнению с известными является снижение температуры спекания пьезокерамического материала при сохранении высокой температуры Кюри, а также улучшение технических характеристик. Источники информации 1. Патент США 3403103, 1968. 2. Данцигер А.Я., Девликанова Р.У. и др. Исследование тройной системы 3 3 - 2/31/33. Изв. АН СССР. Сер.физ. - 1971. - Т. 35. -9. - С. 1983-1988. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3