Изобретение относитс к пьезоэлектрическим керамическим материалам и может быть использовано дл создани высокочастотных электромеханических преобразователей, основанных на влении пьезоэлектричества , и, в частности, дл ультразву1 овых линий задержки. Известны сегнетоэлектрические пьезоматериалы на основе твердых растворов метаниобатов щелочных металлов i . Одни из этих материалов имеют недостаточно низкие значени диэлектрической проницаемости, другие обладают низкими значени ми коэффициента электромеханическХ5й .св зи и скорости звука, механической добротности . Наиболее близким к предлагаемому вл етс материал l , содержащий NaNbOj, LiiNbOj, SrO в следующих ко личествах, мол.%: NaNbO,,85,53-87,24 LiNbOj12,22-12,46 SrO0,3-2,25 Эта система имеет достаточно ни кие значени диэлектрической прони цаемости ( 110 - 1зо), сравнительно высокие значени коэф фициента электромеханической св зи (Кр 0,136-0,225) и механической добротности ( 904 - 1.338). Однако известный материал харак теризуетс недостаточно высокой скоростью звука: V| (5/58 - 5,86 flO м/с. Цель изобретени - повышение ско рости звука. Поставленна цель достигаетс т что известный пьезоэлектрический к рамический материал, содержащий NagO, LijO, Nb2O5 и SrO, дополнител но содержит Сг2Оэ при следующем со ношении компонентов, мол.%: NajO42,50-43,03 L 206,07-6,15 Nb,0348,96-19,57The invention relates to piezoelectric ceramic materials and can be used to create high frequency electromechanical transducers based on the phenomenon of piezoelectricity, and, in particular, for ultrasonic delay lines. Famous ferroelectric piezomaterials based on solid solutions of alkali metal methaniobates i. Some of these materials have insufficiently low dielectric constant values, others have low values of the coefficient of electromechanical coupling and the speed of sound, the mechanical quality factor. The closest to the proposed material is l, containing NaNbOj, LiiNbOj, SrO in the following amounts, mol.%: NaNbO ,, 85,53-87,24 LiNbOj 12,22-12,46 SrO0,3-2,25 This system it has sufficiently low dielectric constant values (110-1o), relatively high values of the electromechanical coupling coefficient (Cd 0.136-0.225) and mechanical Q-factor (904-1.333). However, the known material is characterized by an insufficiently high speed of sound: V | (5/58 - 5.86 flO m / s. The purpose of the invention is to increase the speed of sound. The goal is to achieve that the known piezoelectric transducer material containing NagO, LijO, Nb2O5 and SrO, additionally contains Cr2Oe with the following components mol%: NajO42,50-43,03 L 206.07-6.15 Nb, 0348.96-19.57
Электрофизические параметры составов системы ; - V - ZNbjOy - tSrO - WCr, Oj SrO0,98-1,0 Cr,,25-1,49 В таблице приведены составы.предлагаемого материала и их электрофизические параметры. Синтез осуществл ют по обычной керамической технологии двухстадийным обжигом: температура Tj 800с, Т , продолжительность t 5 ч, t2 5.4. Спекание провод т методом гор чего прессовани по следующему режиму: температура 1050 , давление 200 кг/см врем выдержки 40 мин. Пол ризацию образцов провод т в силиконовом масле при 140°С в течение 45 мин в поле напр женностью 40-60 кВ/см с последующим охлаждением под полем до . Как видно из таблицы, введение , приводит к существенному повышению скорости звука: V (5,95 6 ,О2).10 м/с. При этом материал имеет достаточно низкую диэлектрическую проницаемость (0 130 - 140) , достаточно высокий коэффициент электромеханической св зи (Кр 0,199 0 ,202) и высокую механическую добротность (Q 800 - 1250). Диэлектрические потери соответствуют уровню потерь в известном материале. .;, Оптимальное сочетание параметров наблюдаетс в составе 2, у которого е;, 130 ; Кр 0,2; tg 1,03; 0„ 1250 и V| 6,0-10 м/с. Сочетание в предлагаемом материале повышенных значений VR с достаточно низким значением г довольно высоким значением Кр и Q/ вл етс весьма благопри тным, так как позвол ет расширить частотный диапазон ультразвуковых устройств к улучшить их характеристики. Положительный эффект предлагаемого материала обусловлен его качественным и количественнь составом. Нарушение этих пределов приводит, как видно из таблицы, к увеличению Сзэ/ЕО , tgS и уменьшению VR и Q/v (составы 5 и б) . . Содержание, мол. % Nago 1 tiyl 1 sro 1 cro, 543,09 6,16 49,65 1 0,1 180 642,4 6,05 48,8 0,98 1,75 150 Electrophysical parameters of the system; - V - ZNbjOy - tSrO - WCr, Oj SrO0.98-1.0 Cr ,, 25-1.49 The table shows the composition of the proposed material and their electrophysical parameters. The synthesis is carried out according to the usual ceramic technology by two-stage roasting: temperature Tj 800s, T, duration t 5 hours, t2 5.4. Sintering is carried out by the method of hot pressing in the following mode: temperature 1050, pressure 200 kg / cm, soaking time 40 minutes. The samples are polarized in silicone oil at 140 ° C for 45 minutes in a field with a strength of 40-60 kV / cm, followed by cooling under the field to. As can be seen from the table, the introduction leads to a significant increase in the speed of sound: V (5.95 6, O2) .10 m / s. At the same time, the material has a rather low dielectric constant (0 130 - 140), a rather high coefficient of electromechanical communication (Kp 0.199 0, 202) and a high mechanical Q (Q 800 - 1250). The dielectric loss corresponds to the level of loss in a known material. .;, The optimal combination of parameters is observed in composition 2, in which e; 130; Cr 0.2; tg 1.03; 0 1250 and V | 6.0-10 m / s. The combination in the proposed material of elevated values of VR with a sufficiently low value of g and a rather high value of Kp and Q / is very favorable, as it allows the frequency range of ultrasonic devices to be expanded to improve their characteristics. The positive effect of the proposed material due to its qualitative and quantitative composition. The violation of these limits leads, as can be seen from the table, to an increase in Sze / EO, tgS and a decrease in VR and Q / v (compounds 5 and b). . Content, they say. % Nago 1 tiyl 1 sro 1 cro, 543.09 6.16 49.65 1 0.1 180 642.4 6.05 48.8 0.98 1.75 150
Продолжение таблицд Параметры cj,/ec,| Кр Г дЛ QM Tv iofrt/c 0,198 4,6 300 5,93 0,2 3,72 500 5,92Table continuation Parameters cj, / ec, | Cr G dL QM Tv iofrt / c 0.198 4.6 300 5.93 0.2 3.72 500 5.92