SU1222663A1 - Способ обжига кислородсодержащей керамики - Google Patents

Description

teoo

т. с

Изобретение относитс  к пьезотех- нике и может быть использовано при изготовлении пьезоэлектрической керамики на основе твердых растворов цир коната-титаната свинца (ЦТС) ,ис11Ольз емой в качестве пьезоэлектрических преобразователей различного назначени , гидроакустических излучателей и приемников, элементов электрических фильтров, ньезотрансформаторов и дл  других целей.

Цель изобретени  - повышение электромеханических характеристик пьезоэлектрической керамики на основе цирконата-титаната свинца.

Пример 1 . Провод т обжиг изделий из пьезокерамического материала ЦТСтБС-2 состава, мас.%: 0,98

(РЬ, Ti

Sr

с,07

Ва,

о , 1,65

) +0,02 ZnBiMn

)(Zr

0,5

0,535 О, +

+ 0,65 . Синтезированный порошковый материал получают взаимодействием в твердой фазе оксидов или карбонатов компонентов состава или другим способом,

В синтезированный материал добавл ют св зку (3%-ный водный раствор поливинилового спирта) и прессуют издели  необходимой формы и размеров. Спрессованные издели  помещают в никелевые капсели и засыпают тонким слоем (до 5 мм) крупнозернистой (0,2-2 мм) свинецсодержащей засыпки состава, мол.%: РЬО 30, Zr(70, которую предварительно обжигают при 100-1200°С 2-3 ч в камерной печи с силитовыми нагревател ми. Издели  в капсел х устанавливают в рабочей зоне печи, позвол ющей проводить обжиг в среде кислорода и нейтральных газов , например трубчатой печи, заполн ют рабочий обьем печи кислородом и нагревают печь со скоростью не более 200 С/ч до температуры выдержки II70-20 С. После выдержки при максимальной температуре в течение 2- 3 ч печь с издели ми охлаждают со скоростью не более 200 С/ч, причем при охлаждении в печь подают инертный газ, например азот, таким образом , чтобы величина парциагшиого давлени  кислорода Р 01 снижалась по меИз таблицы следует, что электрофизические свойства, плотность и прочность полученных образцов близки к свойствам образцов по примеру 1, 50 причем по сочетанию этих свойств они значит12льно превосход т образцы, полученные :;7О известным способам. Данный пример показывает возможность постепенного снижени  кислородного

ре уменьшени  температуры по кривой

(см.чертеж). Контроль величины Р,,

осуществл ют с помощью автоматическо- 55 давлени  при охлаждении только непрего газоанализатора, например типов рывно (крива  1), но и ступенчато

(крива  2) при сохранении положительного э4)фекта.

ГДиркон или Флюорит, на выходе газа из печи. Регулируют величину Р

изменением скорости подачи и состава инертного, газа или смеси его с воздухом , подаваемых в печь. Средн   логарифмическа  скорость снижени 

Р

оа

при уменьшении температуры составл ет u(Eg,

)/Д Т 0,0042К

Цолученные таким образом издели  шлифуют, сушат и нанос т электроды вжиганием серебр ной пасты при 700 С в течение 15-20 мин. Пол ризацию изделий провод т в среде полисилокса- новой жидкости при 100-150 С в посто нном электрическом поле 3-4 кВ/мм в течение ч.

В таблице приведены электрофизические и другие свойства пьезокерами- ки, полученной указанным способом, измеренные на образцах в виде дисков 20x1 мм согласно ГОСТу.

На чертеже приведены кривые логарифмической скорости охлаждени .

Из этих данных видно, что электрофизические свойства пьезокерамики, обжиг которой провод т по предлагаемому способу, значительно выше, чем у образцов, полученных известными способами, а объемна  плотность и механическа  прочность не уступают образцам , полученньгм в кислороде, и значительно выше, чем у образцов, полученных на воздухе и в кислороде, а затем в азоте.

Пример 2. Обжиг изделий из пьезокерамики ЦТСтБС-2 ведут аналогично примеру 1 за исключением того, что снижение Р при охлаждении ведут ступенчато (крива  2). Ступенчатое снижение Р осуществл ют путем подачи в печь смесей воздуха с инертным газом необходимого состава. Ступени давлени  кислорода подобраны та- XHN; образом, что отклонение величины РО, от графика охлаждени  в примере 1 ые превышает двукратного.

Из таблицы следует, что электрофизические свойства, плотность и прочность полученных образцов близки к свойствам образцов по примеру 1, причем по сочетанию этих свойств они значит12льно превосход т образцы, полученные :;7О известным способам. Данный пример показывает возможность постепенного снижени  кислородного

31

Пример 3. Обжиг изделий из пьезокерамики ЦТСтБС-2 ведут аналогично примеру 1 за исключением того, что понижение парциального давлени  кислорода в рабочем объеме печи при охлаждении производ т согласно кривой 3. Средн   логарифмическа  скорость снижени  составл ет Л(|§Рр)/ /ЛТ О.ОЮК .

Из данных таблицы видно, что свой ства полученных изделий ниже, чем у образцов, полученных согласно примеСоставитель Н. Соболева Редактор Н. Гуньке Техред ff.MopreHTan Корректор О.Лугова 

Заказ 1666/23 Тираж 640Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

226634

ру 1, но они существенно вьше, чем у образцов, полученных известными способами .

Пример А, Обжиг изделий из 5 пьезокерамики ЦТСтБС-2 ведут аналогично примеру 1 за исключением того, что понижение парциального давлени  кислорода в рабочем объеме печи при охлаждении производ т по кривой 4. Средн   логарифмическа  скорость сни10

жени  Pf,

составл ет 0 (fg РО.)/

/fikT 0,002 К

Claims (1)

1. СПОСОБ ОБЖИГА КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩЕЙ КЕРАМИКИ в среде кислорода, включающий стадии нагрева, выдержки и охлаждения, которое ведется с одновременным снижением парциального давления кислорода, отличающийс я тем, что, с целью повышения электромеханических характеристик пьезоэлектрической керамики на основе цирконата- титаната свинца,снижение парАвторское свидетельство СССР № 724476, кл. С 04 В 35/49, 1978.

   Штольц Н.Н., Пискарева К.А. Ферриты для радиочастот, -М.-Л.: Энергия, 1966, с.258.

   Рог^Па циального давления проводят со средней логарифмической скоростью, определяемой по зависимости • = 0,002-0,01 К^м .

   Ю⁵

   104fff* - —J------1______L— ιοοσ tooo

   800 т/с

   10*