RU2130000C1 - Электрострикционный материал - Google Patents
Электрострикционный материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130000C1 RU2130000C1 RU96113898A RU96113898A RU2130000C1 RU 2130000 C1 RU2130000 C1 RU 2130000C1 RU 96113898 A RU96113898 A RU 96113898A RU 96113898 A RU96113898 A RU 96113898A RU 2130000 C1 RU2130000 C1 RU 2130000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrostrictive
- ceramics
- deformation
- mol
- pbo
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Электрострикционная керамика содержит оксиды PbO, MgO, Nb2O5, TiO2 и La2O3. Материал получается по традиционной керамической технологии: температура синтеза и спекания 800-850oС и 1240-1260oС соответственно. Относительная деформация при комнатной температуре и электрическом поле 10 кВ/см составляет (1,00-1,25)•10-3 при электромеханическом гистерезисе ~5%. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение электрострикционной деформации, уменьшение диэлектрической проницаемости керамики при сохранении низкого значения электромеханического гистерезиса.
Description
Изобретение относится к области создания материалов, применяемых в электромеханике, и может быть использовано для создания электромеханических преобразователей (биморфов, актюаторов).
Известны электрострикционные материалы на основе магнониобата свинца (D. J. Voss, S. L.Swartz and T.R. Shrout. The effects of various B-site modifications on the dielectric and electrostrictive properties of lead magnesium niobate ceramics, Ferroelectrictrics, 1983, vol.50, N 1/2, p. 203-206.
U. Kumar and L.E.Cross, A.Holliyal. Piroelectric and electrostrictive properties of (1-x-y) PZN • x BT • y PT ceramic solid solitions. Jour. Amer. Ceram. Soc., 1992, vol. 75, N 8, p. 2155-2164).
Их основные параметры: относительная диэлектрическая проницаемость εr ≅ 18000÷20000, продольная электрострикционная деформация при напряженности электрического поля 10 кВ/см SII (10 кВ/см) ≤ 1 • 10-3, гистерезис деформации H ≅ 5%.
Наиболее близким по составу является материал состава Pb(Mg1/3Nb2/3)0,90Ti0,10O3 с относительной деформацией ≅ (8-10)•10-4 и εr = 18000-19000.
(L.E.Cross, S.J. Jang and R.E.Newnham, Large electrostrictive effects in relaxor ferroelectrics. Ferroelectrics, 1980, vol,. 23, N 1/2, p. 187-192).
Наиболее близким по составу является материал состава Pb(Mg1/3Nb2/3)0,90Ti0,10O3 с относительной деформацией ≅ (8-10)•10-4 и εr = 18000-19000.
(L.E.Cross, S.J. Jang and R.E.Newnham, Large electrostrictive effects in relaxor ferroelectrics. Ferroelectrics, 1980, vol,. 23, N 1/2, p. 187-192).
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение электрострикционной деформации, уменьшение диэлектрической проницаемости керамики при сохранении низкого значения электромеханического гистерезиса.
Указанный технический результат достигается за счет того, что электрострикционный материал, включающий PbO, MgO, Nb2O5 и TiO2, дополнительно содержит 0,01-2,00 мол.% La2O3 при следующих соотношениях компонентов, мол.%:
PbO - 52,25-56,90
MgO - 12,92-16,13
Nb2O5 - 10,39-16,13
TiO2 - 10,25-22,50
La2O3
Известно использование La2O3 для увеличения размеров областей упорядоченного распределения ионов Mg2+ и Nb5+ в подрешетке B магнониобата свинца (L. J. Lin and T.B. Wu. Ordiring behavior of lead magnezium niobate ceramics with Asitesubstitution, Jour. Amer. Ceram. Soc., 1990, vol. 73, N 5, p. 1253-1256).
PbO - 52,25-56,90
MgO - 12,92-16,13
Nb2O5 - 10,39-16,13
TiO2 - 10,25-22,50
La2O3
Известно использование La2O3 для увеличения размеров областей упорядоченного распределения ионов Mg2+ и Nb5+ в подрешетке B магнониобата свинца (L. J. Lin and T.B. Wu. Ordiring behavior of lead magnezium niobate ceramics with Asitesubstitution, Jour. Amer. Ceram. Soc., 1990, vol. 73, N 5, p. 1253-1256).
В предлагаемом случае La2O3 используется для повышения электрострикционной деформации и снижения относительной диэлектрической проницаемости.
Для приготовления материала применяется двухстадийный синтез: вначале при 1000-1050oC в течение 4-5 часов обжигаются брикеты из тщательно гомогенизированной смеси оксидов магния и ниобия, затем брикеты измельчают в порошок с размером частиц 5-8 мкм, добавляют рассчитанные количества оксидов свинца, титана и лантана и смешивают компоненты в шаровой или в вибромельнице. Из полученной шихты вновь готовят брикеты, которые подвергают обжигу при 800-850oC в течение 4-х часов. Полученные в результате брикеты измельчают, в порошкообразный продукт добавляют в качестве связки водный раствор поливинилового спирта и прессуют заготовки заданного типоразмера.
Полученные заготовки спекают в закрытых корундовых тиглях на PbO-содержащей подсыпке в течение 1,0-1,5 часов при температуре 1240-1260oC. Скорость подъема температуры в печи 200-250oC/ч.
После шлифовки на изделия наносят электроды путем вжигания серебряной пасты при 700-750oC в течение 15-30 минут.
Свойства полученных материалов, измеренные при комнатной температуре, следующие:
SII (10 кВ/см) - (1,00-1,25)•10-3
εr - 14000-16000
H - 5%
Ниже приведен пример получения одного из материалов данной группы:
Из шихты, полученной смешением следующих масс компонентов, г:
PbO - 67,36 (54,68 мол./%)
MgNb2O6 - 22,66 (MgO 13,39 и Nb2O5 13,39 мол.%)
TiO2 - 7,60 (17,23 мол.%)
La2O3 - 2,38 (1,32 мол.%)
готовят брикеты, которые подвергают обжигу при 800oC в течение 4-х часов. Керамику спекают при температуре 1240oC (1 час), скорость подъема температуры 250oC/час. Свойства полученного материала:
SII (10 кВ/см) - (1,0-1,1)•10-3
εr - 14000-16000
H - 5%i
SII (10 кВ/см) - (1,00-1,25)•10-3
εr - 14000-16000
H - 5%
Ниже приведен пример получения одного из материалов данной группы:
Из шихты, полученной смешением следующих масс компонентов, г:
PbO - 67,36 (54,68 мол./%)
MgNb2O6 - 22,66 (MgO 13,39 и Nb2O5 13,39 мол.%)
TiO2 - 7,60 (17,23 мол.%)
La2O3 - 2,38 (1,32 мол.%)
готовят брикеты, которые подвергают обжигу при 800oC в течение 4-х часов. Керамику спекают при температуре 1240oC (1 час), скорость подъема температуры 250oC/час. Свойства полученного материала:
SII (10 кВ/см) - (1,0-1,1)•10-3
εr - 14000-16000
H - 5%i
Claims (1)
- Электрострикционный материал на основе твердых растворов системы магнониобат-титанат свинца, включающий PbO, MgO, Nb2O5 и TiO2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 0,01 - 2,00 мол.% La2O3 при следующем соотношении компонентов, мол.%:
PbO - 52,25 - 56,90
MgO - 12,92 - 16,13
Nb2O5 - 10,39 - 16,13
TiO2 - 10,25 - 22,50
La2O3 - 0,01 - 2,00
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113898A RU2130000C1 (ru) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Электрострикционный материал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113898A RU2130000C1 (ru) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Электрострикционный материал |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96113898A RU96113898A (ru) | 1998-10-20 |
RU2130000C1 true RU2130000C1 (ru) | 1999-05-10 |
Family
ID=20183050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96113898A RU2130000C1 (ru) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Электрострикционный материал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2130000C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696729C1 (ru) * | 2018-10-16 | 2019-08-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Материал для электростриктора |
RU2801090C1 (ru) * | 2022-12-23 | 2023-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Модифицированный материал для электростриктора |
-
1996
- 1996-07-10 RU RU96113898A patent/RU2130000C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
L.E.Cross, S.J.Jang and R.E.Newnham. Large electrostrictive effects in relaxor ferroelectrics. Ferroelectrics, 1980, vol. 23, N 1/2, p.187 - 192. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696729C1 (ru) * | 2018-10-16 | 2019-08-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Материал для электростриктора |
RU2801090C1 (ru) * | 2022-12-23 | 2023-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Модифицированный материал для электростриктора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2942535B1 (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
RU2130000C1 (ru) | Электрострикционный материал | |
JP2000272962A (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
US5607632A (en) | Method of fabricating PLZT piezoelectric ceramics | |
JP2000272963A (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
JPH0339028B2 (ru) | ||
CN101133003A (zh) | 压电陶瓷组合物 | |
JPH0745883A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
JP3481832B2 (ja) | 圧電磁器 | |
JPH07267733A (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
KR930001915B1 (ko) | 저온 소결 압전요업재료 제조방법 | |
JP2841344B2 (ja) | 圧電体セラミックス組成物 | |
JPH0629140B2 (ja) | 圧電素子材料及びその製造方法 | |
JP2841911B2 (ja) | Pzt系セラミックス組成物 | |
JP3075447B2 (ja) | ビスマス層状化合物−圧電高分子複合体 | |
JPH09278535A (ja) | セラミックスの製造方法 | |
US4764492A (en) | Lead calcium titanate piezoelectric ceramic element | |
JP2000143339A (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
JPH06100364A (ja) | チタン酸ジルコン酸鉛系高密度セラミックスの製造方法 | |
JPH07206519A (ja) | 圧電磁器 | |
JPH08119733A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
JP3084401B1 (ja) | 高性能圧電セラミックスとその製造方法 | |
SU1138395A1 (ru) | Керамический материал | |
JP3467927B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
JPH09157018A (ja) | 圧電磁器組成物およびその製造方法 |