RU2548278C1 - Piezoelectric ceramic material - Google Patents

Piezoelectric ceramic material Download PDF

Info

Publication number
RU2548278C1
RU2548278C1 RU2014103771/03A RU2014103771A RU2548278C1 RU 2548278 C1 RU2548278 C1 RU 2548278C1 RU 2014103771/03 A RU2014103771/03 A RU 2014103771/03A RU 2014103771 A RU2014103771 A RU 2014103771A RU 2548278 C1 RU2548278 C1 RU 2548278C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piezoelectric ceramic
ceramic material
sro
composition
oxides
Prior art date
Application number
RU2014103771/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лариса Андреевна Резниченко
Илья Александрович Вербенко
Михаил Валерьевич Таланов
Хизир Амирович Садыков
Абу Геланиевич Абубакаров
Светлана Ивановна Дудкина
Лидия Александровна Шилкина
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2014103771/03A priority Critical patent/RU2548278C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2548278C1 publication Critical patent/RU2548278C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: piezoelectric ceramic material contains oxides of sodium, niobium, strontium, lithium, aluminium, bismuth and iron with the following component ratio, wt %: Na2O 16.32-16.40, Nb2O5 79.81-80.20, SrO 0.63, Li2O 1.12-1.13, Al2O3 0.40, Bi2O3 0.92-1.28, Fe2O3 0.32-0.44.
EFFECT: reduced value of the relative dielectric permeability and increased value of electromechanical connection coefficient of the planar mode of vibrations with the preservation of sufficiently high values of mechanical quality.
2 tbl

Description

Изобретение относится к пьезоэлектрическим керамическим материалам на основе ниобата натрия и может быть использовано при создании высокочастотных акустоэлектрических преобразователей.The invention relates to piezoelectric ceramic materials based on sodium niobate and can be used to create high-frequency acoustoelectric transducers.

Для указанных применений пьезоэлектрический керамический материал должен иметь невысокую относительную диэлектрическую проницаемость, ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
, (менее 200), достаточно высокие значения механической добротности, Qm, (более 700), коэффициента электромеханической связи планарной моды колебаний, Kp, (более 0.15), пьезомодуля, d33, (более 45 пКл/Н) и скорости звука, V 1 E
Figure 00000002
, (более 5.0 км/с).For these applications, the piezoelectric ceramic material should have a low relative permittivity, ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
, (less than 200), rather high values of mechanical Q factor, Q m , (more than 700), electromechanical coupling coefficient of the planar oscillation mode, K p , (more than 0.15), piezoelectric module, d 33 , (more than 45 pC / N) and sound speed , V one E
Figure 00000002
, (more than 5.0 km / s).

Известен пьезоэлектрический керамический материал на основе ниобата натрия, включающий карбонаты Na2CO3, K2CO3, Li2CO3 и оксиды Nb2O5, Bi2O3, TiO2, MnO, NdO, состав которого отвечает химической формуле (1-х-y)Bi(Li0.5Me0.5)O3-xBaTiO3-y(K0.5Bi0.5)TiO3-zMaOb, где Me=0.9Nb+0.1Mn, M=Nd, x=0.06, y=0.89, z=0.01. Материал имеет для лучших составов ε 33 T / ε 0 = 755

Figure 00000003
, d33=97 пКл/Н, Kp=0.21, Qm=319 [1].Known piezoelectric ceramic material based on sodium niobate, including carbonates Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , Li 2 CO 3 and oxides Nb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , TiO 2 , MnO, NdO, the composition of which corresponds to the chemical formula ( 1-x-y) Bi (Li 0.5 Me 0.5 ) O 3 -xBaTiO 3 -y (K 0.5 Bi 0.5 ) TiO 3 -zM a O b , where Me = 0.9Nb + 0.1Mn, M = Nd, x = 0.06 , y = 0.89, z = 0.01. Material has for best formulations. ε 33 T / ε 0 = 755
Figure 00000003
, d 33 = 97 pC / N, K p = 0.21, Q m = 319 [1].

Для указанных применений материал имеет слишком большую величину ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
и недостаточно высокое значение Qm. Кроме того, в состав материала входит редкоземельный элемент Nd, что значительно увеличивает себестоимость продукции.For these applications, the material is too large. ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
and not high enough value of Q m . In addition, the rare earth element Nd is part of the material, which significantly increases the cost of production.

Известен пьезоэлектрический керамический материал на основе ниобата натрия, включающий оксиды K2O, Na2O, Nb2O5, CuO, состав которого отвечает химической формуле 0.99K0.5Na0.5NbO3-0.01CuO. Материал имеет для лучших составов ε 33 T / ε 0 = 237

Figure 00000004
, Kp=0.389, Qm=1408.2 [2].Known piezoelectric ceramic material based on sodium niobate, including the oxides K 2 O, Na 2 O, Nb 2 O 5 , CuO, the composition of which corresponds to the chemical formula 0.99K 0.5 Na 0.5 NbO 3 -0.01CuO. Material has for best formulations. ε 33 T / ε 0 = 237
Figure 00000004
, K p = 0.389, Q m = 1408.2 [2].

Для указанных применений материал имеет недостаточно низкие значения ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
.For these applications, the material is not low enough ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
.

Известен пьезоэлектрический керамический материал на основе ниобата натрия, включающий оксиды Na2O, Nb2O5, SrO и карбонат Li2CO3, состав которого отвечает химической формуле xNaNbO3-yLiNbO3-1-x-ySrNb2O6, где x=0.85, y=0.125. Материал имеет для лучших составов ε 33 T / ε 0 = 188

Figure 00000005
, Kp=0.143, Qm=877 [3].Known is a piezoelectric ceramic material based on sodium niobate, including the oxides Na 2 O, Nb 2 O 5 , SrO and carbonate Li 2 CO 3 , the composition of which corresponds to the chemical formula xNaNbO 3 -yLiNbO 3 -1-x-ySrNb 2 O 6 , where x = 0.85, y = 0.125. Material has for best formulations. ε 33 T / ε 0 = 188
Figure 00000005
, K p = 0.143, Q m = 877 [3].

Для указанных применений материал имеет недостаточно высокие значения Kp. Кроме того, материал изготавливается по дорогостоящей технологии горячего прессования, которая неприменима к условиям промышленного производства.For these applications, the material has not high enough values of K p . In addition, the material is manufactured using expensive hot-pressing technology, which is not applicable to industrial production conditions.

Наиболее близким к заявляемому материалу по технической сущности и достигаемому результату является пьезоэлектрический керамический материал на основе ниобата натрия, включающий оксиды K2O, Na2O, Nb2O5, CdO, состав которого отвечает химической формуле (NaxKyCdz)NbO3, где x=0.50-0.55, y=0.20, z=0.125-0.150. Материал имеет для лучших составов ε 33 T / ε 0 = 1360

Figure 00000006
, Kp=0.12, Qm=1000 [4] (Прототип).The closest to the claimed material in technical essence and the achieved result is a piezoelectric ceramic material based on sodium niobate, including the oxides K 2 O, Na 2 O, Nb 2 O 5 , CdO, the composition of which corresponds to the chemical formula (Na x K y Cd z ) NbO 3 , where x = 0.50-0.55, y = 0.20, z = 0.125-0.150. Material has for best formulations. ε 33 T / ε 0 = 1360
Figure 00000006
, K p = 0.12, Q m = 1000 [4] (Prototype).

Для указанных применений материал имеет слишком большую величину ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
и недостаточно высокие значения Kp.For these applications, the material is too large. ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
and not high enough values of K p .

Задачей изобретения является снижение значений относительной диэлектрической проницаемости до ε 33 T / ε 0 = 100 200

Figure 00000007
; повышение коэффициента электромеханической связи планарной моды колебаний, Kp, (>0.15) при сохранении высокой механической добротности, Qm, (>700). При этом материал должен быть получен по обычной керамической технологии, допускающей его массовое производство.The objective of the invention is to reduce the relative dielectric constant to ε 33 T / ε 0 = one hundred - 200
Figure 00000007
; an increase in the electromechanical coupling coefficient of the planar vibrational mode, K p , (> 0.15) while maintaining high mechanical Q factor, Q m , (> 700). In this case, the material must be obtained by conventional ceramic technology, allowing its mass production.

Указанные результаты достигаются тем, что пьезоэлектрический керамический материал на основе ниобата натрия, включающий оксиды Na2O и Nb2O5, согласно изобретению дополнительно содержит SrO, Li2O, Al2O3, Bi2O3, Fe2O3 при следующем соотношении компонентов (в мас.%):These results are achieved in that the piezoelectric ceramic material based on sodium niobate, including the oxides Na 2 O and Nb 2 O 5 , according to the invention further comprises SrO, Li 2 O, Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Fe 2 O 3 when the following ratio of components (in wt.%):

Na2ONa 2 O 16.32-16.4016.32-16.40 Nb2O5 Nb 2 O 5 79.81-80.2079.81-80.20 SrOSro 0.63-0.630.63-0.63 Li2OLi 2 O 1.12-1.131.12-1.13 Al2O3 Al 2 O 3 0.40-0.400.40-0.40 Bi2O3 Bi 2 O 3 0.92-1.280.92-1.28 Fe2O3 Fe 2 O 3 0.32-0.440.32-0.44

Состав материала отвечает химической формуле:The composition of the material corresponds to the chemical formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

Модифицирование материала на основе ниобата натрия оксидами стронция, SrO, лития, Li2O, алюминия, Al2O3, висмута, Bi2O3 и железа, Fe2O3, приводит к комплексному эффекту. Введение ионов Li+ и Al3+, характеризующихся низкой величиной α/r3 (где α - поляризуемость, r - радиус иона), способствует снижению ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
[5]. Кроме того, гетеровалентное модифицирование оксидами Al2O3, Bi2O3 и особенно Fe2O3 (с ионом переменной валентности Fe(II), Fe(III)) приводит к росту числа кислородных вакансий, выступающих в качестве центров пининга доменных стенок, что затрудняет доменные переключения и, как следствие, благоприятствует повышению степени сегнетожесткости керамики, а следовательно, снижению ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
и повышению Qm. Введение Bi2O3, способствуя образованию низкоплавких Bi-содержащих эвтектик, приводит к уплотнению структуры и повышению пьезоэлектрических параметров, в частности, Kp.Modification of the material based on sodium niobate with oxides of strontium, SrO, lithium, Li 2 O, aluminum, Al 2 O 3 , bismuth, Bi 2 O 3 and iron, Fe 2 O 3 , leads to a complex effect. The introduction of Li + and Al 3+ ions, characterized by a low value of α / r 3 (where α is the polarizability, r is the ion radius), helps to reduce ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
[5]. In addition, heterovalent modification with oxides of Al 2 O 3 , Bi 2 O 3, and especially Fe 2 O 3 (with Fe (II), Fe (III) ions of variable valency) leads to an increase in the number of oxygen vacancies acting as pinning centers for domain walls , which complicates domain switching and, as a result, favors an increase in the degree of ferro rigidity of ceramics, and, consequently, a decrease ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
and increasing Q m . The introduction of Bi 2 O 3 , contributing to the formation of low-melting Bi-containing eutectics, leads to a densification of the structure and an increase in piezoelectric parameters, in particular, K p .

В табл.1 приведены значения электрофизических параметров пьезоэлектрического керамического материала в зависимости от состава.Table 1 shows the values of the electrophysical parameters of the piezoelectric ceramic material depending on the composition.

В табл.2 приведены сравнительные электрофизические параметры прототипа и оптимального состава заявляемого пьезоэлектрического керамического материала.Table 2 shows the comparative electrophysical parameters of the prototype and the optimal composition of the inventive piezoelectric ceramic material.

Материал изготавливался по обычной керамической технологии следующим образом. В качестве исходных реагентов использовались гидрокарбонаты, карбонаты и оксиды следующих квалификаций: NaHCO3 - «чда», SrO - «чда», Nb2O5 - «NbO-РТ», Li2CO3 - «хч», Al2O3 - «чда», Fe2O3 - «ч», Bi2O3 - «ч». Синтез осуществлялся путем двукратного обжига смесей сырьевых компонентов: NaHCO3, SrCO3, Nb2O5, Li2CO3, Al2O3, Bi2O3, Fe2O3, взятых в количествах (масс. %, в случае NaHCO3, KHCO3, Li2CO3 в пересчете на соответствующие оксиды): Na2O=16.32-16.40; SrO=0.63; Nb2O5=79.81-80.20; Li2O=1.12-1.13; Al2O3=0.40; Bi2O3=0.92-1.28, Fe2O3=0.32-0.44 c промежуточным помолом синтезированного продукта. Температура обжига при синтезе, Тсинт.=1140 K, длительность изотермической выдержки, τ12=6 час. Спекание образцов в виде столбиков ⌀12 мм, высотой 15-18 мм осуществлялось при τсп.=1450 K, длительность изотермической выдержки, τсп=2 ч. Металлизация (нанесение электродов) производилась путем нанесения на плоские поверхности предварительно сошлифованных до толщины 1 мм образцов серебросодержащей пасты и последующего ее вжигания при температуре Твжиг.=1070 K в течение 0.5 ч. Образцы поляризовали в полиэтиленсилоксановой жидкости при температуре 430 K в течение 60 мин в постоянном электрическом поле напряженностью 8 кВ/см.The material was manufactured by conventional ceramic technology as follows. The initial reagents used were hydrocarbonates, carbonates and oxides of the following qualifications: NaHCO 3 - “chda”, SrO - “chda”, Nb 2 O 5 - “NbO-PT”, Li 2 CO 3 - “hch”, Al 2 O 3 - “chda”, Fe 2 O 3 - “h”, Bi 2 O 3 - “h”. The synthesis was carried out by double calcining mixtures of raw components: NaHCO 3 , SrCO 3 , Nb 2 O 5 , Li 2 CO 3 , Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Fe 2 O 3 taken in quantities (wt.%, In the case of NaHCO 3 , KHCO 3 , Li 2 CO 3 in terms of the corresponding oxides): Na 2 O = 16.32-16.40; SrO = 0.63; Nb 2 O 5 = 79.81-80.20; Li 2 O = 1.12-1.13; Al 2 O 3 = 0.40; Bi 2 O 3 = 0.92-1.28, Fe 2 O 3 = 0.32-0.44 with intermediate grinding of the synthesized product. The firing temperature during synthesis, T synt. = 1140 K, the duration of isothermal exposure, τ 1 = τ 2 = 6 hours. Sintering of samples in the form of columns ⌀12 mm, height 15-18 mm was carried out at τ sp. = 1450 K, the duration of the isothermal hold, τ h 2 = ch. Metallization (applying electrodes) made by coating the flat surface of the pre-ground portion to a thickness of 1 mm samples silver-containing paste and its subsequent brazing at a temperature T vzhig. = 1070 K for 0.5 h. The samples were polarized in a polyethylene siloxane liquid at a temperature of 430 K for 60 min in a constant electric field of 8 kV / cm.

В соответствии с ОСТ 11.0444-87 определяли электрофизические характеристики: относительные диэлектрические проницаемости поляризованных ( ε 33 T / ε 0 )

Figure 00000009
образцов, коэффициент электромеханической связи планарной моды колебаний (Kp), прямой пьезомодуль (d33), механическую добротность (Qm) и скорость звука ( V 1 E )
Figure 00000010
.In accordance with OST 11.0444-87, the electrophysical characteristics were determined: relative permittivities of polarized ( ε 33 T / ε 0 )
Figure 00000009
samples, the electromechanical coupling coefficient of the planar oscillation mode (K p ), the direct piezoelectric module (d 33 ), the mechanical quality factor (Q m ) and the speed of sound ( V one E )
Figure 00000010
.

Полученные экспериментальные данные (табл.1, примеры 2-4) свидетельствуют о том, что пьезоэлектрический керамический материал предлагаемого состава обладает совокупностью электрофизических параметров, отвечающих задаче изобретения: сниженными значениями относительной диэлектрической проницаемости ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
(135-160); повышенным коэффициентом электромеханической связи планарной моды колебаний Kp (0.15-0.18); при сохранении высоких значений механической добротности Qm (730-750). Выход за пределы заявленных концентраций компонентов приводит к значительному снижению целевых параметров, в частности, Kp.The obtained experimental data (table 1, examples 2-4) indicate that the piezoelectric ceramic material of the proposed composition has a set of electrophysical parameters that meet the objective of the invention: reduced values of relative dielectric constant ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
(135-160); increased coefficient of electromechanical coupling of the planar oscillation mode K p (0.15-0.18); while maintaining high values of mechanical quality factor Q m (730-750). Going beyond the stated concentrations of the components leads to a significant reduction in target parameters, in particular, K p .

Данные, приведенные в табл.2, подтверждают преимущества предлагаемого пьезоэлектрического керамического материала по сравнению с материалом-прототипом, а именно снижение ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
до 155, повышение коэффициента электромеханической связи планарной моды колебаний, Kp, до 0.18 при сохранении высоких значений Qm (744) (в лучшем составе - пример №3 из табл.1).The data given in table 2, confirm the advantages of the proposed piezoelectric ceramic material compared with the material of the prototype, namely the reduction ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
up to 155, increasing the coefficient of electromechanical coupling of the planar vibrational mode, K p , to 0.18 while maintaining high values of Q m (744) (in the best composition - example No. 3 from table 1).

Эффект снижения ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
и повышения Kp достигается, по существу, введением в материал, включающий Na2O и Nb2O5, следующих оксидов: SrO, Li2O, Al2O3, Bi2O3, Fe2O3.Drop effect ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
and increasing K p is achieved essentially by introducing into the material including Na 2 O and Nb 2 O 5 the following oxides: SrO, Li 2 O, Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Fe 2 O 3 .

Высокие значения Qm и Kp в сочетании с низкой ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
материала определяют основное его назначение - использование в высокочастотных акустоэлектрических преобразователях. При условии согласования преобразователя с нагрузкой (Ri=RH) (обычно реализуемое в выпускаемой промышленностью радиоэлектронной аппаратуре выходное сопротивление RH~ 50 Ом длит высоких частот), используя формулу для емкостного сопротивления преобразователя: Ri=1/ωС, где Ri - емкостное сопротивление преобразователя, Ом; ω - круговая частота, Гц; C - емкость, Ф; - можно приблизительно оценить интервалы значений емкости С=1/2πfRi для указанных диапазонов частот, а следовательно, и относительной диэлектрической проницаемости поляризованных элементов, ε 33 T / ε 0 = k C
Figure 00000011
, где k - коэффициент, зависящий от размеров элементов, ε0=8.85·10-12 Ф - диэлектрическая проницаемость вакуума; при k=1, ε 33 T / ε 0 = C
Figure 00000012
. Таким образом, снижение значения ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
позволяет эффективно использовать элементы на основе предлагаемого материала на частоте 20-30 МГц.High values of Q m and K p combined with low ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
material determine its main purpose - use in high-frequency acoustoelectric transducers. Provided the converter is matched to the load (R i = R H ) (the output impedance R H ~ 50 Ohm for the high frequencies that is usually implemented in commercial electronic equipment), using the formula for the capacitance of the converter: R i = 1 / ωС, where R i - capacitance of the converter, Ohm; ω is the circular frequency, Hz; C is the capacity, f; - you can approximately estimate the intervals of the values of the capacitance C = 1 / 2πfR i for the indicated frequency ranges, and therefore the relative permittivity of polarized elements, ε 33 T / ε 0 = k C
Figure 00000011
where k is a coefficient depending on the size of the elements, ε 0 = 8.85 · 10 -12 F is the dielectric constant of the vacuum; for k = 1, ε 33 T / ε 0 = C
Figure 00000012
. Thus decreasing the value ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
allows you to effectively use elements based on the proposed material at a frequency of 20-30 MHz.

Высокие значения V 1 E

Figure 00000013
предлагаемого материала позволяют упростить технологию изготовления элементов за счет увеличения их толщины при работе на высоких частотах, а также обеспечить хорошее согласование элементов с внешней цепью по электрическому сопротивлению.High values V one E
Figure 00000013
The proposed material allows us to simplify the manufacturing technology of elements by increasing their thickness when working at high frequencies, as well as to ensure good coordination of elements with an external circuit in electrical resistance.

Источники информацииInformation sources

1. CN 103172370 A, МПК C04B 35/475, C04B 35/468, C04B 35/622, дата публикации 26.06.2013.1. CN 103172370 A, IPC C04B 35/475, C04B 35/468, C04B 35/622, publication date 06/26/2013.

2. EP 1032057 (A1), МПК H01L 41/187, дата публикации 30.08.2000.2. EP 1032057 (A1), IPC H01L 41/187, publication date 08/30/2000.

3. Авторское свидетельство №687042 по заявке №2467273, МПК C04B 35/00, дата публикации 28.05.1979.3. Copyright certificate No. 687042 by application No. 2467273, IPC C04B 35/00, publication date 05/28/1979.

4. RU 2498960, МПК C04B 35/49, дата публикации 20.11.2013.4. RU 2498960, IPC C04B 35/49, publication date 11/20/2013.

5. Резниченко Л.А., Кузнецова Е.М., Разумовская О.Н., Шилкина Л.А. Кристаллохимическое моделирование сегнетоэлектрических материалов с низкой диэлектрической проницаемостью // ЖТФ. 2001. T.75. №5. С.53-56.5. Reznichenko L. A., Kuznetsova E. M., Razumovskaya O. N., Shilkina L. A. Crystal-chemical modeling of ferroelectric materials with low dielectric constant // Zh. 2001. T.75. No. 5. S.53-56.

Таблица 1Table 1 Электрофизические параметры заявляемого пьезоэлектрического керамического материала в зависимости от составаThe electrophysical parameters of the inventive piezoelectric ceramic material depending on the composition N п/пN p / p Состав, масс. %Composition, mass. % Электрофизические параметрыElectrophysical parameters Na2ONa 2 O SrOSro Nb2O5 Nb 2 O 5 Li2OLi 2 O Al2O3 Al 2 O 3 Bi2O3 Bi 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
Kp K p d33,, пКл/ Hd 33, pC / H Qм Q m V 1 E * 10 3
Figure 00000014
м/с
V one E * 10 - 3
Figure 00000014
m / s
1one 16.4516.45 0.630.63 80.4080.40 1.131.13 0.400.40 0.740.74 0.250.25 125125 0.120.12 18eighteen 650650 5.285.28 22 16.4016.40 0.630.63 80.2080.20 1.131.13 0.400.40 0.920.92 0.320.32 135135 0.160.16 3838 730730 5.325.32 33 16.3616.36 0.630.63 80.0080.00 1.131.13 0.400.40 1.101.10 0.380.38 155155 0.180.18 4747 744744 5.595.59 4four 16.3216.32 0.630.63 79.8179.81 1.121.12 0.400.40 1.281.28 0.440.44 160160 0.150.15 2525 750750 6.006.00 55 16.2816.28 0.630.63 79.6179.61 1.121.12 0.400.40 1.461.46 0.500.50 165165 0.080.08 15fifteen 830830 6.106.10

Таблица 2table 2 Сравнительные электрофизические параметры прототипа и оптимального состава заявляемого пьезоэлектрического керамического материалаComparative electrophysical parameters of the prototype and the optimal composition of the inventive piezoelectric ceramic material N п/пN p / p МатериалMaterial ε 33 T / ε 0

Figure 00000001
ε 33 T / ε 0
Figure 00000001
Kp K p Qm Q m d33, пКл/Нd 33 , pCl / N V 1 E * 10 3
Figure 00000014
м/с
V one E * 10 - 3
Figure 00000014
m / s
1one Прототип RU 2498960Prototype RU 2498960 13601360 0.120.12 10001000 -- -- 22 Состав №3 (из табл.1)Composition No. 3 (from table 1) 155155 0.180.18 744744 4747 5.595.59

Claims (1)

Пьезоэлектрический керамический материал на основе ниобата натрия, включающий Na2O и Nb2O5 и следующие оксиды SrO, Li2O, Аl2О3, Bi2O3, Fe2O3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Na2O 16.32-16.40
Nb2O5 79.81-80.20
SrO 0.63-0.63
Li2O 1.12-1.13
Al2O3 0.40-0.40
Вi2O3 0.92-1.28
Fe2O3 0.32-0.44
A piezoelectric ceramic material based on sodium niobate, including Na 2 O and Nb 2 O 5 and the following oxides SrO, Li 2 O, Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Fe 2 O 3, in the following ratio of components, wt.%:
Na 2 O 16.32-16.40
Nb 2 O 5 79.81-80.20
SrO 0.63-0.63
Li 2 O 1.12-1.13
Al 2 O 3 0.40-0.40
Bi 2 O 3 0.92-1.28
Fe 2 O 3 0.32-0.44
RU2014103771/03A 2014-02-04 2014-02-04 Piezoelectric ceramic material RU2548278C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103771/03A RU2548278C1 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Piezoelectric ceramic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103771/03A RU2548278C1 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Piezoelectric ceramic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2548278C1 true RU2548278C1 (en) 2015-04-20

Family

ID=53289250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014103771/03A RU2548278C1 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Piezoelectric ceramic material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2548278C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU687042A1 (en) * 1977-03-29 1979-09-25 Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Piezoelectric pottery
US6979410B2 (en) * 2001-03-30 2005-12-27 Tdk Corporation Piezoelectric ceramic, method of manufacturing the same and piezoelectric device
RU2498960C2 (en) * 2011-11-09 2013-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) Piezoelectric ceramic material
RU2498959C2 (en) * 2011-11-09 2013-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) Piezoelectric ceramic material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU687042A1 (en) * 1977-03-29 1979-09-25 Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Piezoelectric pottery
US6979410B2 (en) * 2001-03-30 2005-12-27 Tdk Corporation Piezoelectric ceramic, method of manufacturing the same and piezoelectric device
EP1382587B1 (en) * 2001-03-30 2009-07-08 TDK Corporation Piezoelectric porcelain and method for preparation thereof, and piezoelectric element
RU2498960C2 (en) * 2011-11-09 2013-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) Piezoelectric ceramic material
RU2498959C2 (en) * 2011-11-09 2013-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) Piezoelectric ceramic material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1188918C (en) Piezo-electric ceramic material, sintered piezo-electric ceramic pressed block and piezo-electric ceramic device
JPH11228227A (en) Piezoelectric ceramic composition
JP3788198B2 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic element using the same
JP3931513B2 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic element using the same
KR100434419B1 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric element
JP2006056778A (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic element using it
KR100296933B1 (en) Piezoelectric ceramic composition
JP4020454B2 (en) Method for manufacturing piezoelectric ceramics
RU2548278C1 (en) Piezoelectric ceramic material
KR100685327B1 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric device
KR20020018064A (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic element using the same
CN102219511A (en) Piezoelectric ceramic composition, piezoelectric element, and resonator
KR100610495B1 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic device composed of same
US20210119109A1 (en) Piezoelectric ceramic, ceramic electronic component, and method of manufacturing piezoelectric ceramic
JP3613140B2 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic element using the same
CN1344064A (en) Piezoelectric ceramics compsn. for surface sonic wave element and surface sonic wave element
EP1327615B1 (en) Piezoelectric ceramic and piezoelectric ceramic element comprising the same
JP3617411B2 (en) Piezoelectric ceramic vibrator
US6391223B1 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic element using the same
RU2551156C1 (en) Piezoelectric ceramic material
KR100379201B1 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic device using the same
RU2561439C2 (en) Piezoelectric ceramic material
KR100604148B1 (en) Piezoelectric ceramics and the manufacturing method thereof
JPH0745882A (en) Piezoelectric element
JP2010180073A (en) Piezoelectric porcelain composition and oscillator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190205