RU2801090C1 - Модифицированный материал для электростриктора - Google Patents
Модифицированный материал для электростриктора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801090C1 RU2801090C1 RU2022134159A RU2022134159A RU2801090C1 RU 2801090 C1 RU2801090 C1 RU 2801090C1 RU 2022134159 A RU2022134159 A RU 2022134159A RU 2022134159 A RU2022134159 A RU 2022134159A RU 2801090 C1 RU2801090 C1 RU 2801090C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- content
- electrostrictor
- modified material
- decrease
- component
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области создания электромеханических изделий и ультразвуковых излучателей. Модифицированный материал для электростриктора на основе твердых растворов, включающий оксиды PbO, MgO, Bi2O3, Sc2O3, Nb2O5 и TiO2 имеет состав (1-2x)BiScO3·1,5xPbTiO3·0,5xPb(Nb2/3Mg1/3)O3 при х=0,36. Технический результат изобретения – снижение температуры спекания керамики за счёт увеличения содержания наиболее легкоплавкой компоненты PbTiO3 и уменьшения содержания компоненты PbMg1/3Nb2/3O3. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области создания электромеханических изделий и ультразвуковых излучателей.
Известен электрострикционный материал (RU 2 130 000, 10.05.1999), включающий PbO, MgO, Nb2O, TiO2 с дополнительным содержанием La2O3. Данный материал, имея хорошие электрострикционные свойства SII (10кВ/см) – (1,00 – 1,25) ×10-3 имеет довольно большую диэлектрическую проницаемость εr – 14000 – 16000, что не всегда приемлемо в частности для ультразвуковых излучателей.
Известен электрострикционный материал (RU 2696729, 16.10.2018) на основе растворов системы, включающий PbO, MgO, Nb2O5 и TiO2, дополнительно содержит оксиды Bi2O3 и Sc2O3, полученный материал имеет состав (1-2x)BiScO3·xPbTiO3·xPb(Nb2/3Mg1/3)O3 при x=0,42.
Недостатком указанного материала является сравнительно высокая температура спекания керамики (1200°С), что сказывается на общей цене указанного материала.
Техническим результатом настоящего изобретения является количественное снижение температуры спекания керамики на 100°С при сохранении электрофизических параметров.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в модифицированном материале для электростриктора на основе твердых растворов, включающем оксиды PbO, MgO, Bi2O3, Sc2O3, Nb2O5 и TiO2, увеличено содержание наиболее легкоплавкой компоненты PbTiO3 за счет уменьшения содержания компоненты PbMg1/3Nb2/3O3 и полученный материал имеет состав (1-2x)BiScO3·1.5xPbTiO3·0.5xPb(Nb2/3Mg1/3)O3 при х=0.36.
Приготовление состава проводили по обычной керамической технологии. Эти составы находятся на пересекающем линию морфотропной фазовой границы сечении (1-2x)BS - 1,5xPT·0,5xPMN] вблизи морфотропной фазовой границы x=0.36 между ромбоэдрической и тетрагональной формами твердых растворов. Помол-смешивание исходных оксидов, взятых в отвечающих формуле твердых растворов пропорциях, и помол синтезированных продуктов проводили с использованием аппарата вихревого слоя, который обеспечивал дисперсность синтезированных порошков, соответствующую внешней удельной поверхности Ssp, равной 4000 - 6000 см2/г.
Первый обжиг гомогенизированных смесей проводили при Ts1= 780-800°С в течение ts1=6 ч. Величина внешней удельной поверхности Ssp синтезированных порошков после помола составляла 6300-7200 см2/г. Полусухое прессование цилиндрических заготовок диаметром 14 мм и высотой 10 мм проводили одноосным давлением 700 кг/см2.
При этом в синтезированные порошки вводили связку в виде 5 мас.% пятипроцентного водного раствора поливинилового спирта, плюс 1 мас.% глицерина. Спекание заготовок проводили в камерной печи в засыпке из смеси оксидов свинца и циркония, содержащей 30 мас.% PbO, при Ts2=1100-1200°С с выдержкой в течение ts2=1,5-4 ч. Оптимальными условиями обжига порошков (1-2x)BS·1.5xPT·0.5xPMN, синтезированных «твердофазным» методом и прошедших интенсивный помол, являются температура 1100-1150°С, время обжига 1,5-2,0 ч. При этом была получена плотность образцов >95% от рентгеновской. Повышение температуры обжига до 1200-1240°С приводит к заметному ухудшению основных функциональных параметров. Для высокодисперсионых порошков (Sуд>6000 см2/г) оптимальная температура обжига близка к 1100°С.
Из спеченных керамических заготовок путем распиливания и шлифования были получены таблетки диаметром 10 мм и толщиной 0,5 мм. На плоские поверхности таблеток путем вжигания серебросодержащей пасты наносили электроды, имеющие форму круга диаметром 9 мм. Поляризацию образцов проводили в полиэтилсилоксановой жидкости ПЭС-5 при 100°С с выдержкой 15 минут под электрическим полем напряженностью 25 кВ/см и охлаждением под этим полем до 50 - 60°С.
На фиг.1 показана зависимость диэлектрической постоянной от температуры, а на фиг.2 - диэлектрических потерь при разных частотах возбуждения.
Claims (1)
- Модифицированный материал для электростриктора на основе твердых растворов, включающий оксиды PbO, MgO, Bi2O3, Sc2O3, Nb2O5 и TiO2, отличающийся тем, что увеличено содержание наиболее легкоплавкой компоненты PbTiO3 за счет уменьшения содержания компоненты PbMg1/3Nb2/3O3 и полученный материал имеет состав (1-2x)BiScO3·1.5xPbTiO3·0.5xPb(Nb2/3Mg1/3)O3 при x=0.36.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2801090C1 true RU2801090C1 (ru) | 2023-08-01 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130000C1 (ru) * | 1996-07-10 | 1999-05-10 | Ростовский государственный университет | Электрострикционный материал |
US6620752B2 (en) * | 2000-03-01 | 2003-09-16 | The Penn State Research Foundation | Method for fabrication of lead-based perovskite materials |
RU2290383C1 (ru) * | 2005-07-05 | 2006-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Состав для получения электрострикционного керамического материала |
RU2696729C1 (ru) * | 2018-10-16 | 2019-08-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Материал для электростриктора |
US10811593B2 (en) * | 2017-04-03 | 2020-10-20 | The Penn State Research Foundation | Perovskite relaxor-PBTI03 based ferroelectric ceramics with ultrahigh dielectric and piezoelectric properties through polar nanoregions engineering |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130000C1 (ru) * | 1996-07-10 | 1999-05-10 | Ростовский государственный университет | Электрострикционный материал |
US6620752B2 (en) * | 2000-03-01 | 2003-09-16 | The Penn State Research Foundation | Method for fabrication of lead-based perovskite materials |
RU2290383C1 (ru) * | 2005-07-05 | 2006-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Состав для получения электрострикционного керамического материала |
US10811593B2 (en) * | 2017-04-03 | 2020-10-20 | The Penn State Research Foundation | Perovskite relaxor-PBTI03 based ferroelectric ceramics with ultrahigh dielectric and piezoelectric properties through polar nanoregions engineering |
RU2696729C1 (ru) * | 2018-10-16 | 2019-08-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Материал для электростриктора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100312270B1 (ko) | 저하된 소결온도에서 은과 함께 공연소할 수 있는 저손실율의 pzt 세라믹 조성물 및 그의 제조 방법 | |
WO2010128647A1 (ja) | 圧電セラミックスおよびその製造方法ならびに圧電デバイス | |
KR19990013679A (ko) | 압전 세라믹 조성물 | |
JPS6131640B2 (ru) | ||
RU2801090C1 (ru) | Модифицированный материал для электростриктора | |
CN113773078A (zh) | 一种大功率型压电陶瓷材料及其制备方法 | |
CN112759390A (zh) | 一种具有高kp值的PSN-PZT压电陶瓷及其制备方法 | |
EP1224154A1 (en) | Piezoelectric ceramic compositions and methods for production thereof | |
RU2696729C1 (ru) | Материал для электростриктора | |
JP2884635B2 (ja) | 圧電セラミックスおよびその製造方法 | |
CN113880574A (zh) | 一种基于pzt-5型陶瓷晶片堆叠烧结方法 | |
JPH0570222A (ja) | BaO−xTiO2 系誘電体磁器 | |
KR930011273B1 (ko) | 압전세라믹 조성물 | |
JPH0524916A (ja) | 圧電磁器材料 | |
Kanai et al. | Characterization of grain boundary phase of a lead-based relaxor by Raman scattering spectroscopy | |
JP2841911B2 (ja) | Pzt系セラミックス組成物 | |
JP3802611B2 (ja) | 圧電磁器材料 | |
KR101110365B1 (ko) | 압전 세라믹스 제조방법 | |
RU2018499C1 (ru) | Инициатор при синтезе цирконата-титаната свинца | |
SU1512954A1 (ru) | Пьезоэлектрический керамический материал | |
KR0146991B1 (ko) | 산화물 압전소자의 제조방법 | |
JPH08151264A (ja) | 磁器組成物 | |
RU2130000C1 (ru) | Электрострикционный материал | |
JP3196461B2 (ja) | 焦電体磁器組成物及びそれを用いた赤外線センサー | |
KR910006710B1 (ko) | 산화물 압전재료 |