RU2259973C2 - Charge for preparing piezoceramic material - Google Patents
Charge for preparing piezoceramic material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259973C2 RU2259973C2 RU2003117301/03A RU2003117301A RU2259973C2 RU 2259973 C2 RU2259973 C2 RU 2259973C2 RU 2003117301/03 A RU2003117301/03 A RU 2003117301/03A RU 2003117301 A RU2003117301 A RU 2003117301A RU 2259973 C2 RU2259973 C2 RU 2259973C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- acoustic impedance
- piezoelectric
- piezoceramic
- piezoceramic material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства сегнетопьезокерамических материалов, предназначенных для создания высокочастотных приемо-передающих устройств медицинской ультразвуковой техники.The invention relates to the field of production of ferro-piezoceramic materials intended for the creation of high-frequency transceivers of medical ultrasonic equipment.
Основные требования, предъявляемые к пьезоэлектрическим материалам, применяемым в ультразвуковых импульсных приемо-передающих устройствах, уже сформулированы (Wersing W. Composite piezoelectrics for ultrasonic transducers // Proc. 6th IEEE Int. Symp. Appl. of Ferroelectrics. 1986. N 9. P. 212-223) [1]. В первую очередь, они должны иметь высокое значение коэффициента электромеханической связи Kt>0.4 для толщинных мод колебаний, характеризующего эффективность преобразования электрической энергии в механическую и наоборот, и низкие диэлектрические потери tgδ<0.05, влияющие на чувствительность приемника. Малая величина механической добротности Qm≈10-20 позволяет расширить полосу пропускания частот и снизить длительность ультразвукового импульса, увеличив разрешение по глубине и сохранив при этом требуемую чувствительность. Пьезоэлектрический преобразователь должен обеспечивать возможность электрического и акустического согласования с электронным управляющим устройством и средой распространения ультразвука, соответственно. Полный электрический импеданс пьезоэлектрического преобразователя должен быть минимален, а его емкость и, следовательно, относительная диэлектрическая проницаемость εТ 33/ε0 использованного пьезоэлектрического материала - максимальна. В свою очередь, акустический импеданс пьезоэлектрического материала Z должен приближаться к акустическому импедансу среды распространения ультразвука. Приведенные выше требования во многом противоречат друг другу, и ни один из существующих в настоящее время пьезоэлектрических материалов не удовлетворяет им полностью.The basic requirements for piezoelectric materials used in ultrasonic pulse transceivers have already been formulated (Wersing W. Composite piezoelectrics for ultrasonic transducers // Proc. 6 th IEEE Int. Symp. Appl. Of Ferroelectrics. 1986. N 9. P . 212-223) [1]. First of all, they should have a high value of the coefficient of electromechanical coupling K t > 0.4 for thick vibration modes, which characterizes the efficiency of conversion of electrical energy into mechanical energy and vice versa, and low dielectric losses tgδ <0.05, which affect the sensitivity of the receiver. The small value of the mechanical Q factor Q m ≈ 10-20 allows you to expand the frequency bandwidth and reduce the duration of the ultrasonic pulse, increasing the resolution in depth and preserving the required sensitivity. The piezoelectric transducer should provide the possibility of electrical and acoustic matching with the electronic control device and the propagation medium of ultrasound, respectively. The total electrical impedance of the piezoelectric transducer should be minimal, and its capacitance and, consequently, the relative dielectric constant ε T 33 / ε 0 of the used piezoelectric material should be maximized. In turn, the acoustic impedance of the piezoelectric material Z should approach the acoustic impedance of the ultrasonic propagation medium. The above requirements are largely contradictory, and none of the currently existing piezoelectric materials fully satisfies them.
В настоящее время благодаря относительно низкой стоимости и доступной технологии приготовления в качестве основного активного материала для преобразователей ультразвуковых диагностических аппаратов используются пьезоэлектрические керамики на основе системы твердых растворов цирконата-титаната свинца (ЦТС). Оптимальными значениями Kt, Qm, tgδ и εТ 33/ε0 обладают сегнетомягкие пьезоэлектрические керамики с высокой диэлектрической проницаемостью (εТ 33/ε0=3250±12.5%), относящиеся к типу NAVY YI классификации ВМФ США (Military Standard. Piezoelectric ceramic material and measurements guidelines for sonar transducers. MIL-STD-1376B(SH). 24 February 1995) [2], в частности, наиболее известная из них керамика PZT-5H (Электронный каталог ″Morgan Matroc″, США: http://www.morganmatroc-ecd.com/catalog/propert.htm) [3].Currently, due to the relatively low cost and affordable preparation technology, piezoelectric ceramics based on a system of solid solutions of lead zirconate-titanate (PZT) are used as the main active material for transducers of ultrasound diagnostic devices. The optimal values of K t , Q m , tanδ, and ε T 33 / ε 0 are possessed by ferro-soft piezoelectric ceramics with high dielectric constant (ε T 33 / ε 0 = 3250 ± 12.5%), which belong to the NAVY YI classification of the United States Navy (Military Standard. Piezoelectric ceramic material and measurements guidelines for sonar transducers. MIL-STD-1376B (SH). February 24, 1995) [2], in particular, the most famous of them is PZT-5H ceramics (Electronic catalog ″ Morgan Matroc ″, USA: http: //www.morganmatroc-ecd.com/catalog/propert.htm) [3].
Пьезоэлектрические керамики могут применяться в ультразвуковом частотном диапазоне от 1 до 20 МГц, верхний предел которого ограничен предельно достижимой толщиной пьезоэлектрического элемента, равной ~0.1 мм. Основным их недостатком применительно к использованию в пьезоэлектрических преобразователях ультразвуковой медицинской диагностической аппаратуры является высокий акустический импеданс (для PZT-5Н Z=34·106 кг/м2с (Hadjicostis A.N., Hottinger C.F., Rosen J.J. et al. Ultrasonic transducer materials for medical applications // Ferroelectrics. 1984. V. 60. N 1-4. Р. 107-126, Кайно Г. Акустические волны: Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - 656 с.) [4,5]), приводящий к необходимости акустического согласования с биологическими тканями. Механическая добротность сегнетомягких керамик ЦТС с Qm≈50 недостаточно низка для получения коротких и ультракоротких акустических импульсов и, следовательно, высокого разрешения по глубине. Для пьезоэлектрических преобразователей с большой площадью относительно высокие значения коэффициента электромеханической связи Кр приводят к появлению низкочастотных поперечных колебаний, которые частично могут быть переданы в среду распространения. Из-за более низкого поглощения таких колебаний биологическими тканями они могут дать заметный вклад в принимаемый сигнал и ухудшить качество изображения.Piezoelectric ceramics can be used in the ultrasonic frequency range from 1 to 20 MHz, the upper limit of which is limited by the maximum achievable thickness of the piezoelectric element equal to ~ 0.1 mm. Their main disadvantage in relation to the use of ultrasound medical diagnostic equipment in piezoelectric transducers is the high acoustic impedance (for PZT-5H Z = 34 · 10 6 kg / m 2 s (Hadjicostis AN, Hottinger CF, Rosen JJ et al. Ultrasonic transducer materials for medical applications // Ferroelectrics. 1984. V. 60. N 1-4. R. 107-126, Kayno G. Acoustic waves: Devices, visualization and analog signal processing: Translated from English - Moscow: Mir, 1990. - 656 p.) [4,5]), leading to the need for acoustic matching with biological tissues. The mechanical quality factor of ferro-soft PZT ceramics with Q m ≈ 50 is not low enough to produce short and ultra-short acoustic pulses and, therefore, high resolution in depth. For piezoelectric transducers with a large area, relatively high values of the electromechanical coupling coefficient K p lead to the appearance of low-frequency transverse vibrations, which can partially be transmitted to the propagation medium. Due to the lower absorption of such vibrations by biological tissues, they can make a noticeable contribution to the received signal and degrade image quality.
Известные пьезокерамические материалы (таблица 1), предназначенные для ультразвуковых медицинских диагностических устройств, обладая высокими значениями Kt, d33, имеют повышенный тангенс угла диэлектрических потерь tgδ и высокую механическую добротность Qm, а также большие значения акустического импеданса Z [4,5].Known piezoceramic materials (table 1) intended for ultrasound medical diagnostic devices, having high values of K t , d 33 , have an increased dielectric loss tangent tanδ and high mechanical Q factor Q m , as well as high values of acoustic impedance Z [4,5] .
Все представленные в таблице 1 материалы, как отечественные, так и зарубежные, базируются на системе твердых растворов ЦТС, иными словами основу их химических композиций составляют оксиды свинца, титана и циркония.All materials presented in Table 1, both domestic and foreign, are based on the system of solid solutions of PZT, in other words, the basis of their chemical compositions are oxides of lead, titanium and zirconium.
Известна пьезоэлектрическая керамика (Tsubouchi N., Takahashi M. Piezoelectric ceramics. US 3767579. 23.10.1972) [14], предназначенная для использования в широкополосных фильтровых элементах, обладающая высокими значениями коэффициента электромеханической связи (Кr=0.52-0.69), большой диэлектрической проницаемостью (ε=3900-6400) и относительно малым значением механической добротности Qm (25-70), представляющая собой твердый раствор Bi(Ni1/2T1/2)O3, Bi(Ni1/2Zr1/2)O3, Pb(Ni1/3Nb2/3)O3, PbTiO3 и PbZrO3, выраженный формулой:Known piezoelectric ceramics (Tsubouchi N., Takahashi M. Piezoelectric ceramics. US 3767579. 10.23.1972) [14], intended for use in broadband filter elements, having high values of the coefficient of electromechanical coupling (K r = 0.52-0.69), large dielectric permeability (ε = 3900-6400) and a relatively low value of mechanical quality factor Q m (25-70), which is a solid solution of Bi (Ni 1/2 T 1/2 ) O 3 , Bi (Ni 1/2 Zr 1/2 ) O 3 , Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 , PbTiO 3 and PbZrO 3 , expressed by the formula:
где АЕМ - как минимум один щелочноземельный элемент (Са, Sr, Ba) и где u/2+х+у+z=1.00, а молекулярные пропорции u, х, у и z заданы неравенствами:where AEM is at least one alkaline earth element (Ca, Sr, Ba) and where u / 2 + x + y + z = 1.00, and the molecular proportions u, x, y and z are given by the inequalities:
0.02≤u≤0.40,0.02≤u≤0.40,
0.00≤v≤0.10,0.00≤v≤0.10,
0.35≤х≤0.60,0.35≤x≤0.60,
0.20≤у≤0.50,0.20≤y≤0.50,
0.05≤z≤0.30.0.05≤z≤0.30.
Указанный материал отличается от заявляемой шихты химической композицией и повышенным значением механической добротности.The specified material differs from the claimed charge by the chemical composition and the increased value of mechanical quality factor.
Известен пьезокерамический материал (Фесенко Е.Г., Данцигер А.Я., Разумовская О.Н. и др. Пьезоэлектрический керамический материал. АС СССР 812784. Опубл. 15.03.1981. БИ 1981, №10) [15], обладающий повышенной удельной чувствительностью в режиме приема, содержащий, % мол.:Piezoceramic material is known (Fesenko EG, Danziger A.Ya., Razumovskaya ON, et al. Piezoelectric ceramic material. AS USSR 812784. Publ. 15.03.1981. BI 1981, No. 10) [15], which has an increased specific sensitivity in the reception mode, containing, mol%:
и отличающийся от заявляемого химической композицией, высокой механической добротностью Qm (58-120) и акустическим импедансом Z (28.6·106 кг/м2с).and different from the claimed chemical composition, high mechanical Q factor Q m (58-120) and acoustic impedance Z (28.6 · 10 6 kg / m 2 s).
Известна керамическая композиция (Perduijn D.J., Verberkt J. Ceramic composition for a piezoelectric body and electromechanical transducer. US 4355256. 19.10.1982) [16], предназначенная для создания электромеханических преобразователей, обладающая относительно высокой диэлектрической проницаемостью и пьезоэлектрическим откликом и отвечающая формуле:Known ceramic composition (Perduijn D.J., Verberkt J. Ceramic composition for a piezoelectric body and electromechanical transducer. US 4355256. 10/19/1982) [16], designed to create electromechanical transducers, with a relatively high dielectric constant and piezoelectric response and corresponding to the formula:
где М - один из щелочноземельных элементов (Са, Sr, Ва),where M is one of the alkaline earth elements (Ca, Sr, Ba),
0≤а≤0.15,0≤a≤0.15,
0≤b≤0.20,0≤b≤0.20,
0.01≤х≤0.25,0.01≤x≤0.25,
0.40≤у≤0.55,0.40≤y≤0.55,
0.20≤z≤0.59,0.20≤z≤0.59,
(х+у+z)=1.(x + y + z) = 1.
Указанный материал отличается от заявляемого химическим составом, более высокой плотностью (ρ = (7.77-8.06)·103 кг/м3), что приводит к высоким значениям акустического импеданса.The specified material differs from the claimed chemical composition, a higher density (ρ = (7.77-8.06) · 10 3 kg / m 3 ), which leads to high values of acoustic impedance.
Известен пьезокерамический материал (Heike G., Langer H.-G. Piezoceramic material having high piezoelectric activity and high dielectric constant. US 5423995. 13.06. 1995) [17], имеющий высокую пьезоактивность и высокую диэлектрическую проницаемость, основанный на цирконате-титанате свинца и содержащий в качестве добавки сложные соединения, имеющие формулу:Known piezoceramic material (Heike G., Langer H.-G. Piezoceramic material having high piezoelectric activity and high dielectric constant. US 5423995. 06/13/1995) [17] having high piezoelectric activity and high dielectric constant based on lead zirconate-titanate and containing as an additive complex compounds having the formula:
где А - Pb, Sr, Ba или Са в количестве от 1 до 10% мол., отличающийся от заявляемого по химической композиции и обладающий более высокой механической добротностью.where A is Pb, Sr, Ba or Ca in an amount of from 1 to 10 mol%, different from the claimed chemical composition and having a higher mechanical figure of merit.
Наиболее близким по химическому составу и достигаемому результату является принимаемый в качестве аналога-прототипа пьезокерамический материал ЦТССт-2 (Савенкова Г.Е., Дидковская О.С., Климов В.В., Веневцев Ю.Н. Пьезокерамический материал. А. С. СССР 567706. Опубл. 05.08.1977. БИ, 1977, №29; Климов В. В., Дидковская О.С., Приседский В. В. Физико-химические аспекты получения сегнетокерамических материалов // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1982. Т. 18. №10. С. 1650-1655) /18,6/, содержащий в качестве компонентов,% мол.:The closest in chemical composition and the achieved result is the piezoceramic material TsTSSt-2 adopted as an analogue prototype (Savenkova G.E., Didkovskaya OS, Klimov V.V., Venevtsev Yu.N. Piezoceramic material. A. S USSR 567706. Published 05.08.1977 BI, 1977, No. 29; Klimov V.V., Didkovskaya O.S., Prisedsky VV Physical and chemical aspects of obtaining ferroceramic materials // Bulletin of the USSR Academy of Sciences. 1982. T. 18. No. 10. S. 1650-1655) / 18.6 /, containing as components,% mol .:
Материал отличается повышенным значением тангенса угла диэлектрических потерь, повышенной величиной механической добротности.The material is distinguished by an increased value of the dielectric loss tangent, an increased value of mechanical quality factor.
Целью изобретения является создание шихты (химической композиции) для получения пьезокерамического материала, предназначенного для использования в качестве рабочего элемента приемо-передающих устройств медицинской ультразвуковой техники.The aim of the invention is the creation of a mixture (chemical composition) to obtain a piezoceramic material intended for use as a working element of the transceiver devices of medical ultrasonic equipment.
Техническим результатом изобретения является снижение тангенса угла диэлектрических потерь tgδ (0.012), снижение механической добротности Qm (16), снижение величины акустического импеданса Z ((10-16)·106 кг/м2с).The technical result of the invention is to reduce the dielectric loss tangent tanδ (0.012), decrease the mechanical Q factor Q m (16), decrease the acoustic impedance Z ((10-16) · 10 6 kg / m 2 s).
Указанный технический эффект достигается тем, что в шихту известного пьезокерамического материала, включающую оксиды свинца, титана, циркония, щелочноземельных элементов, висмута, никеля и вольфрама, на стадии высокотемпературного обжига вводится аммоний щавелевокислый 1-водный при следующем соотношении компонентов, %. мас.:The specified technical effect is achieved by the fact that in the charge of a known piezoceramic material, including oxides of lead, titanium, zirconium, alkaline earth elements, bismuth, nickel and tungsten, ammonium oxalate 1-aqueous is introduced at the high-temperature firing stage in the following ratio of components,%. wt .:
Изобретение осуществляется следующим образом. В качестве исходных реактивов предложенной шихты пьезокерамического материала использовались окислы PbO, Bi2O3 квалификации «ч.д.a.»; ZrO2, Ni2O3, WO3 квалификации «ч.», TiO2 квалификации «конденсаторная», карбонаты SrCO3, ВаСО3 квалификации «ч.д.а.» и аммоний щавелевокислый 1-водный (NH4)2C2O4·H2O квалификации «ч.д.а.». На первом этапе готовилась шихта состава Ва0.286Sr0.714TiO3. В качестве исходных материалов использовались карбонаты стронция, бария и двуокись титана, взятые в соответствии со стехиометрией. Смешение компонентов осуществлялось в полиэтиленовом барабане с яшмовыми шарами в присутствии дистиллированной воды в течение 8,6·104 с. После сушки и брикетирования синтез Ва0.286Sr0.714TiO3 проводили при 1420 К в течение 1,4·104 с. На втором этапе синтезированный порошок Ва0.286Sr0.714TiO3 в требуемом соотношении смешивали с оксидами циркония, никеля, висмута, вольфрама, титана и свинца в полиэтиленовом барабане с яшмовыми шарами в присутствии дистиллированной воды в течение 8,6·104 с. После сушки смесь оксидов подвергалась двухстадийному обжигу при 1120 К в течение 1,4·104 с и 1170 К в течение 7,2·103 с с промежуточным и окончательным помолом спеков. На третьем этапе порошок обожженных оксидов смешивали с аммонием щавелевокислым 1-водным (NH4)2C2O4·H2O в полиэтиленовом барабане с яшмовыми шарами в присутствии изопропилового спирта в течение 8,6-104 с. После высушивания при 340 К в приготовленную таким образом шихту вводили 5% вес. 5 % раствора поливинилового спирта и осуществляли формовку образцов. Обжиг образцов проводили в атмосфере паров оксида свинца при температуре 1450-1470 К в течение (7.2-11)·103 с. Электроды наносились вжиганием серебряной пасты при температуре 970 К. Поляризацию осуществляли в полисилоксановой жидкости при температуре 420-430 К в течение 3.6·103 с при приложении постоянного электрического поля напряженностью 3-4 кВ/мм. Определение электрофизических характеристик проводилось в соответствии с ОСТ 11 0444-87.The invention is as follows. As the initial reagents of the proposed mixture of piezoceramic material, we used oxides of PbO, Bi 2 O 3 qualification "analytical grade"; ZrO 2 , Ni 2 O 3 , WO 3 qualifications “hours”, TiO 2 qualifications “capacitor”, carbonates SrCO 3 , BaCO 3 qualifications “analytical grade” and ammonium oxalate 1-aqueous (NH 4 ) 2 C 2 O 4 · H 2 O qualification "analytical grade". At the first stage, a batch of composition Ba 0.286 Sr 0.714 TiO 3 was prepared. The starting materials used were carbonates of strontium, barium and titanium dioxide, taken in accordance with stoichiometry. The components were mixed in a polyethylene drum with jasper balls in the presence of distilled water for 8.6 · 10 4 s. After drying and briquetting, the synthesis of Ba 0.286 Sr 0.714 TiO 3 was carried out at 1420 K for 1.4 · 10 4 s. At the second stage, the synthesized Ba 0.286 Sr 0.714 TiO 3 powder in the required ratio was mixed with oxides of zirconium, nickel, bismuth, tungsten, titanium, and lead in a polyethylene drum with jasper balls in the presence of distilled water for 8.6 × 10 4 s. After drying, the oxide mixture was subjected to two-stage calcination at 1120 K for 1.4 · 10 4 s and 1170 K for 7.2 · 10 3 s with intermediate and final grinding of cakes. At the third stage, the powder of calcined oxides was mixed with ammonium oxalic acid 1-aqueous (NH 4 ) 2 C 2 O 4 · H 2 O in a polyethylene drum with jasper balls in the presence of isopropyl alcohol for 8.6-10 4 s. After drying at 340 K, 5% weight was added to the mixture thus prepared. 5% polyvinyl alcohol solution and the samples were molded. Samples were fired in an atmosphere of lead oxide vapor at a temperature of 1450-1470 K for (7.2-11) · 10 3 s. The electrodes were deposited by burning silver paste at a temperature of 970 K. Polarization was carried out in a polysiloxane liquid at a temperature of 420-430 K for 3.6 · 10 3 s with the application of a constant electric field of 3-4 kV / mm. Determination of electrical characteristics was carried out in accordance with OST 11 0444-87.
Пример 1.Example 1
Керамике, полученной с использованием шихты состава, % мас.:Ceramics obtained using a mixture of the composition,% wt .:
соответствуют следующие значения основных электрофизических параметров:The following values of the main electrophysical parameters correspond:
Пьезомодуль d33=585·10-12 Кл/НPiezomodule d 33 = 585 · 10 -12 C / N
Пьезомодуль d31=-154·10-12 Кл/НPiezomodule d 31 = -154 · 10 -12 C / N
Относительная диэлектрическая проницаемость εТ 33/ε0=1288The relative dielectric constant ε T 33 / ε 0 = 1288
Тангенс угла диэлектрических потерь tgδ=0.012Dielectric loss tangent tanδ = 0.012
Механическая добротность Qm=16Q-factor Q m = 16
Плотность ρ=4.69·103 кг/м3 Density ρ = 4.69 · 10 3 kg / m 3
Коэффициент электромеханической связи для толщинной моды колебаний Kt=0.51Electromechanical coupling coefficient for a thick vibration mode K t = 0.51
Коэффициент электромеханической связи для планарной моды колебаний Кр=0.32Electromechanical coupling coefficient for a planar vibration mode K p = 0.32
Акустический импеданс ZD 3=10.4·106 кг/м2с.Acoustic impedance Z D 3 = 10.4 · 10 6 kg / m 2 s.
Пример 2.Example 2
Керамике, полученной с использованием шихты состава, % мас.:Ceramics obtained using a mixture of the composition,% wt .:
соответствуют следующие значения основных электрофизических параметров:The following values of the main electrophysical parameters correspond:
Пьезомодуль d33=582·10-12 Кл/НPiezomodule d 33 = 582 · 10 -12 C / N
Пьезомодуль d31=-192·10-12 Кл/НPiezomodule d 31 = -192 · 10 -12 C / N
Относительная диэлектрическая проницаемость εТ 33/ε0=1844The relative dielectric constant ε T 33 / ε 0 = 1844
Тангенс угла диэлектрических потерь tgδ=0.012Dielectric loss tangent tanδ = 0.012
Механическая добротность Qm=16Q-factor Q m = 16
Плотность ρ=5.20·103 кг/м3 Density ρ = 5.20 · 10 3 kg / m 3
Коэффициент электромеханическ ой связи для толщинной моды колебаний Kt=0.58Electromechanical coupling coefficient for the thickness vibration mode K t = 0.58
Коэффициент электромеханической связи для планарной моды колебаний Кр=0.47Electromechanical coupling coefficient for a planar vibration mode K p = 0.47
Акустический импеданс ZD 3=16.4·106 кг/м2с.Acoustic impedance Z D 3 = 16.4 · 10 6 kg / m 2 s.
Данные, приведенные в примерах 1, 2 и табл. 1, подтверждают преимущество пьезокерамического материала, получаемого с использованием заявляемой шихты по сравнению с известными материалами и прототипом, а именно, более низкие значения тангенса угла диэлектрических потерь tgδ, механической добротности Qm и величины акустического импеданса Z при сохранении высоких значений коэффициента электромеханической связи для толщинной моды колебаний Kt и продольного пьезоэлектрического модуля d33. Достигаемое при этом уменьшение коэффициента электромеханической связи для планарной моды колебаний Кр и абсолютной величины поперечного пьезоэлектрического модуля d31 способствует подавлению низкочастотных поперечных колебаний.The data given in examples 1, 2 and table. 1, confirm the advantage of the piezoceramic material obtained using the inventive charge in comparison with the known materials and the prototype, namely, lower values of the dielectric loss tangent tanδ, mechanical quality factor Q m and acoustic impedance Z while maintaining high values of the electromechanical coupling coefficient for thick vibrational modes K t and longitudinal piezoelectric module d 33 . The reduction achieved by the electromechanical coupling coefficient for the planar vibration mode K p and the absolute value of the transverse piezoelectric module d 31 helps to suppress low-frequency transverse vibrations.
Использование изобретения эффективно при создании высокочастотных приемо-передающих устройств медицинской ультразвуковой техники.The use of the invention is effective in creating high-frequency transceivers of medical ultrasonic equipment.
Источники информацииSources of information
1. Wersing W. Composite piezoelectrics for ultrasonic transducers // Proc. 6th IEEE Int. Symp. Appl. of Ferroelectrics. 1986. N 9. P. 212-223.1. Wersing W. Composite piezoelectrics for ultrasonic transducers // Proc. 6 th IEEE Int. Symp Appl. of Ferroelectrics. 1986. N 9. P. 212-223.
2. Military Standard. Piezoelectric ceramic material and measurements guidelines for sonar transducers. MIL-STD-1376B(SH). 24 February 1995.2. Military Standard. Piezoelectric ceramic material and measurements guidelines for sonar transducers. MIL-STD-1376B (SH). February 24, 1995.
3. Электронный каталог фирмы «Morgan Matroc», США: http://www.morganmatrocecd.com/catalog/propert.htm.3. Electronic catalog of the company "Morgan Matroc", USA: http://www.morganmatrocecd.com/catalog/propert.htm.
4. Hadjicostis A.N., Hottinger C.F., Rosen J.J. et al. Ultrasonic transducer materials for medical applications // Ferroelectrics. 1984. V. 60. N 1-4. Р. 107-126.4. Hadjicostis A.N., Hottinger C.F., Rosen J.J. et al. Ultrasonic transducer materials for medical applications // Ferroelectrics. 1984. V. 60. N 1-4. R. 107-126.
5. Кайно Г. Акустические волны: Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - 656 с.5. Kayno G. Acoustic waves: Devices, visualization and analog signal processing: Per. from English - M .: Mir, 1990 .-- 656 p.
6. Климов В.В., Дидковская О.С., Приседский В.В. Физико-химические аспекты получения сегнетокерамических материалов // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1982. Т. 18. №10. С. 1650-1655.6. Klimov V.V., Didkovskaya O.S., Squatsky V.V. Physico-chemical aspects of obtaining ferroceramic materials // Bulletin of the USSR Academy of Sciences. Inorganic materials. 1982. T. 18. No. 10. S. 1650-1655.
7. Фесенко Е.Г., Данцигер А. Я., Разумовская О.Н. Новые пьезокерамические материалы. Ростов-на-Дону. Изд-во Ростовского ун-та, 1983. 160 с.7. Fesenko EG, Danziger A. Ya., Razumovskaya O.N. New piezoceramic materials. Rostov-on-Don. Publishing House of Rostov University, 1983. 160 p.
8. Электронный каталог фирмы «АРС International Ltd.», США: www.americanpiezo.com/materials/apc-properties.html.8. Electronic catalog of the company "ARS International Ltd.", USA: www.americanpiezo.com/materials/apc-properties.html.
9. Sensor Technology Limited (BM Hi-tech Division). Piezoelectric ceramics. Product catalogue. Application notes. 1995.9. Sensor Technology Limited (BM Hi-tech Division). Piezoelectric ceramics. Product catalog. Application notes. 1995.
10. Электронный каталог фирмы «Stettner GmbH & Co.», Германия: http://www.stco-stettner.com/pdfs/4300Mat.pdf.10. Electronic catalog of the company "Stettner GmbH & Co.", Germany: http://www.stco-stettner.com/pdfs/4300Mat.pdf.
11. Электронный каталог фирмы ″Keramos Inc.″, США: http://kezite.com/specifications.htm.11. Electronic catalog of the company ″ Keramos Inc. ″, USA: http://kezite.com/specifications.htm.
12. Электронный каталог фирмы ″Ferroperm Piezoceramics A/S″, Дания: http://www.ferroperm-piezo.com.12. Electronic catalog of the company ″ Ferroperm Piezoceramics A / S ″, Denmark: http://www.ferroperm-piezo.com.
13. Электронный каталог фирмы ″Piezo Kinetics Inc.″, США: http://piezo-kinetics.com/navytype6.htm.13. Electronic catalog of the company ″ Piezo Kinetics Inc. ″, USA: http://piezo-kinetics.com/navytype6.htm.
14. Tsubouchi N.. Takahashi M. Piezoelectric ceramics. US 3767579. 23.10.1972.14. Tsubouchi N. .. Takahashi M. Piezoelectric ceramics. US 3,776,579. 10.23.1972.
15. Фесенко Е.Г., Данцигер А.Я., Разумовская О.Н. и др. Пьезоэлектрический керамический материал. АС СССР 812784. Опубл. 15.03.1981. БИ 1981, №10.15. Fesenko E.G., Danziger A.Ya., Razumovskaya O.N. Piezoelectric ceramic material. AS USSR 812784. Publ. 03/15/1981. BI 1981, No. 10.
16. Perduijn D.J., Verberkt J. Ceramic composition for a piezoelectric body and electromechanical transducer. US 4355256. 19.10.1982.16. Perduijn D.J., Verberkt J. Ceramic composition for a piezoelectric body and electromechanical transducer. US 4355256. 10/19/1982.
17. Helke G., Langer H.-G. Piezoceramic material having high piezoelectric activity and high dielectric constant. US 5423995. 13.06. 1995.17. Helke G., Langer H.-G. Piezoceramic material having high piezoelectric activity and high dielectric constant. US 5423995.13.06. 1995.
18. Савенкова Г.Е., Дидковская О.С., Климов В.В., Веневцев Ю.Н. Пьезокерамический материал. А.С. СССР 567706. Опубл. 05.08.1977. БИ, 1977, №29 - прототип.18. Savenkova G.E., Didkovskaya O.S., Klimov VV, Venevtsev Yu.N. Piezoceramic material. A.S. USSR 567706. Publ. 08/05/1977. BI, 1977, No. 29 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003117301/03A RU2259973C2 (en) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | Charge for preparing piezoceramic material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003117301/03A RU2259973C2 (en) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | Charge for preparing piezoceramic material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003117301A RU2003117301A (en) | 2005-01-10 |
| RU2259973C2 true RU2259973C2 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=34881311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003117301/03A RU2259973C2 (en) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | Charge for preparing piezoceramic material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2259973C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596837C1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-09-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Piezoelectric ceramic material |
| RU2597352C1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-09-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Piezoelectric ceramic material |
-
2003
- 2003-06-09 RU RU2003117301/03A patent/RU2259973C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596837C1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-09-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Piezoelectric ceramic material |
| RU2597352C1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-09-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Piezoelectric ceramic material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003117301A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6426018B1 (en) | Piezoelectric ceramic compositions | |
| JPH09100156A (en) | Dielectric porcelain composition | |
| CN115385689A (en) | Lead magnesium niobate-lead zirconate titanate based piezoelectric ceramic material and preparation method thereof | |
| US6080327A (en) | Piezoelectric ceramic composition | |
| RU2259973C2 (en) | Charge for preparing piezoceramic material | |
| RU2440954C2 (en) | Piezoelectric ceramic material | |
| KR930002641B1 (en) | Ferroelectric ceramics | |
| JP2008537927A (en) | High power piezoelectric ceramic composition | |
| CN101798219A (en) | Piezoelectric ceramics for underwater acoustic transducer and preparation method thereof | |
| RU2498959C2 (en) | Piezoelectric ceramic material | |
| RU2440955C2 (en) | Piezoelectric ceramic material | |
| JPH0940461A (en) | Piezoelectric ceramic composition | |
| RU2358953C2 (en) | Piezoelectric ceramic material | |
| Hosono et al. | Piezoelectric ceramics with high dielectric constants for ultrasonic medical transducers | |
| RU2764404C1 (en) | High-frequency piezoelectric ceramic material based on lead titanate-zirconate | |
| JPS5941314B2 (en) | oxide piezoelectric material | |
| RU2186748C2 (en) | Piezoceramic material | |
| KR100482724B1 (en) | Low Temperature Firable PZT Compositions and piezoelectric ceramic devices using the same | |
| JPH0788252B2 (en) | Oxide piezoelectric material | |
| RU2542012C1 (en) | Piezoelectric ceramic material | |
| JP2841911B2 (en) | PZT ceramic composition | |
| JPH0745882A (en) | Piezoelectric element | |
| JPH0551222A (en) | Piezoelectric porcelain material | |
| RU2219143C2 (en) | Piezoceramic material | |
| JP2638826B2 (en) | High dielectric porcelain composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070610 |