SU1477721A1 - Method of producing lead zyrconate-titanate-base piezoceramic material - Google Patents

Method of producing lead zyrconate-titanate-base piezoceramic material Download PDF

Info

Publication number
SU1477721A1
SU1477721A1 SU874240430A SU4240430A SU1477721A1 SU 1477721 A1 SU1477721 A1 SU 1477721A1 SU 874240430 A SU874240430 A SU 874240430A SU 4240430 A SU4240430 A SU 4240430A SU 1477721 A1 SU1477721 A1 SU 1477721A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
titanate
piezoceramic material
temperature
temperature synthesis
zyrconate
Prior art date
Application number
SU874240430A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Владимирович Ким
Валентин Федорович Надолинский
Борис Николаевич Черных
Валентин Вениаминович Майзель
Светлана Федоровна Строкатова
Герман Павлович Попов
Владислав Альбертович Фотиев
Генриэта Михайловна Письменская
Original Assignee
Волгоградский Политехнический Институт
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 Волгоградский Политехнический Институт filed Critical Волгоградский Политехнический Институт
Priority to SU874240430A priority Critical patent/SU1477721A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1477721A1 publication Critical patent/SU1477721A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/49Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технологии производства пьезоэлектрических керамических материалов системы ЦТС, которые используютс  дл  изготовлени  пьезоэлементов, примен емых в электронной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение воспроизводимости пьезоэлектрических свойств. Дл  этого в способе изготовлени  пьезокерамического материала на основе цирконата- титаната свинца, включающем операции смешени  исходных оксидов и карбонатов, брикетировани  высокотемпературного синтеза полученной шихты в окислительной атмосфере, ее помол, формование и спекание, высокотемпературный синтез провод т при парциальном давлении кислорода 0,10-0,12 атм, температура 930-870 °с, в качестве газа-носител  выбираетс  азот или углекислый газ. Материал, полученный предлагаемым способом характеризуетс  следующими свойствами: ε T 33/ ε 0 =2739-2744,0The invention relates to the production technology of piezoelectric ceramic materials of the PTS system, which are used to make piezoelectric elements used in electronic technology. The aim of the invention is to increase the reproducibility of the piezoelectric properties. For this, in the method of producing a piezoceramic material based on lead zirconate-titanate, including mixing the starting oxides and carbonates, briquetting the high-temperature synthesis of the resulting mixture in an oxidizing atmosphere, grinding, molding and sintering, high-temperature synthesis is carried out at an oxygen partial pressure of 0.10- 0.12 atm, temperature 930-870 ° C, nitrogen or carbon dioxide is chosen as the carrier gas. The material obtained by the proposed method is characterized by the following properties: ε T 3 3 / ε 0 = 2739-2744.0

ε T 33/ ε 0 = 18,2ε T 3 3 / ε 0 = 18.2

TG δ =0,55TG δ = 0.55

Σ (TG δ )=0,08Σ (TG δ) = 0.08

KP =0,65KP = 0.65

Σ (KP) =0,01. 1 ТАбл.Σ (KP) = 0.01. 1 TABLE

Description

1one

Изобретение относитс  к способам получени  пьезокерамического материала и может быть использовано дл  изготовлени  пьезоэлементов, примен емых в электронной технике.The invention relates to methods for producing a piezoceramic material and can be used to make piezoelectric elements used in electronic engineering.

Цель изобретени  - повышение воспроизводимости пьезоэлектрических свойств.The purpose of the invention is to increase the reproducibility of the piezoelectric properties.

.Согласно способу получени  пьезокерамического материала на основе оксидов циркони , титана, свинца и модификаторов, высокотемпературный синтез из шихты пьезокерамического материала провод т при парциальном давлении кислорода 0,10-0,12 атм и температуре 870-930СС в качествеAccording to the method for producing a piezoceramic material based on oxides of zirconium, titanium, lead and modifiers, high-temperature synthesis from a mixture of piezoceramic material is carried out at an oxygen partial pressure of 0.10-0.12 atm and a temperature of 870-930CC

газа-носител  выбирают азот или углекислый газ.carrier gas is chosen nitrogen or carbon dioxide.

Указанные услови  синтеза  вл ютс  эффективными с точки зрени  улучшени  электрофизических параметров и их воспроизводимости в св зи с тем, что позвол ют закрепить величину -j- в общей формуле пьезокера етческого материала Ме:Ке- О 3 +„, Электрические, электрооптические, электромагнитные и другие служебные свойства определ ютс  дефектной структурой материала , что выражаетс  в нестехиометрии по кислороду или по содержанию металлов . Рекомендуемые пределы значений Р ,10-0,12 атм и температуры 870Ј - These synthesis conditions are effective from the point of view of improving the electrophysical parameters and their reproducibility in connection with the fact that they allow to fix the value of -j- in the general formula of the piezokeric material Me: Ke-O 3 +, Electric, electro-optical, electromagnetic and other service properties are determined by the defective material structure, which is expressed in non-stoichiometry in terms of oxygen or metal content. Recommended limits of values of Р, 10-0.12 atm and temperatures 870Ј -

toto

J147J147

930°C формируют как раз значение у, при котором в издели х пьезкерамичес- кого материала обеспечиваетс  вполне определенна  пол ризаци  электронной плотности и соответственно достигаетс  наивысшее значение диэлектрической проницаемости.930 ° C forms just the value of y, at which in products of piezceramic material a well-defined polarization of the electron density is provided and, accordingly, the highest value of the dielectric constant is achieved.

Дл  синтеза материала т порошки оксидов циркони , титана, свинца и модификаторов карбонатов бари  и стронци , смешивают их в шаровой . мельнице в течение 1 ч. Затем брикетируют и нагревают полученные смеси при 870-930°С и парциальном давлении кислорода 0,10-0,12 атм, использу  в качестве газа-носител  азот или углекислый газ. Далее материал подвергают вибропомолу, пластифицируют З -ным раствором поливинилового спирта вTo synthesize the material, powders of oxides of zirconium, titanium, lead, and barium and strontium carbonate modifiers mix them in a ball. the mill for 1 hour. Then the mixture obtained is briquetted and heated at 870–930 ° C and a partial pressure of oxygen of 0.10–0.12 atm, using nitrogen or carbon dioxide as the carrier gas. Next, the material is subjected to vibratory milling, plastifitsiruyu Z-solution of polyvinyl alcohol in

воде, прессуют. Отпрессованные заготовки обжигают при 1280°С в течение 3 ч. Образцы пол ризуют и после технологического старени  определ ют значени  основных служебных характе- ристик: диэлектрической проницаемости , -коэффициента электромеханической св зи, тангенса угла диэлектрических потерь.water, pressed. The pressed blanks are burned at 1280 ° C for 3 hours. The samples are polarized and, after technological aging, the values of the main service characteristics are determined: dielectric constant, -electromechanical coupling coefficient, dielectric loss tangent.

Пример. Смесь 168,4 г оксида свинца, 65,3 г оксида циркони , 37,55 г титана, 47,4 г карбоната бари  и 1,5 г карбоната стронци , соответствующа  по стекиометрическому составу Ba0|24Pb0i7S Srv, (Ti0|47 ZrW2)03 , Example. A mixture of 168.4 g of lead oxide, 65.3 g of zirconium oxide, 37.55 g of titanium, 47.4 g of barium carbonate and 1.5 g of strontium carbonate, corresponding in the stekiometric composition of Ba0 | 24Pb0i7S Srv, (Ti0 | 47 ZrW2) 03,

1one

механически смешивают в вибромельнице , брикетируют, помешают в никелевый пакет и синтезируют при 900ЬС в течение 1,5ч при парциальном давлении кислорода 0,11 атм в присутствии газа-носител , в качестве которого выбирают азот. Материал после виГ ропомола пластифицируют 5%-ным раствором поливинилового спирта в воде. Отпрессованные заготовки обжигают при 1280°С в течение 3 ч. Образцы пол ризуют и после технологического старени  значение диэлектрической проницаемости составл ет 2744t 18,2, коэффициент электромеханической св зи 0,65 ± 0,01, тангенс угла диэлектрических потерь 0,5510,08 (табл.),they are mechanically mixed in a vibrating mill, briquetted, placed in a nickel package and synthesized at 900 ° C for 1.5 hours at a partial pressure of oxygen of 0.11 atm in the presence of a carrier gas, which is chosen as nitrogen. The material after viral grout is plastified with a 5% solution of polyvinyl alcohol in water. The pressed blanks are burned at 1280 ° C for 3 hours. The samples are polarized and, after technological aging, the dielectric constant value is 2744t 18.2, the electromechanical coupling coefficient is 0.65 ± 0.01, the dielectric loss tangent is 0.5510.08 (tab.)

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ изготовлени  пьезокерами- ческого материала на основе циркона- та-титаната свинца путем смешени  исходных оксидов и карбонатов, брикетировани , высокотемпературного синтез в окислительной атмосфере, помола, формовани  и спекани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  воспроизводимости пьезоэлектрических свойств, высокотемпературный синтез провод т при парциальном давлении кислорода 0,10-0,12 атм при температуре 930-870°С в присутствии газа-носител  азота или углекислого газа.A method of manufacturing a lead zirconate-titanate piezoceramic material by mixing initial oxides and carbonates, briquetting, high-temperature synthesis in an oxidizing atmosphere, grinding, molding and sintering, characterized in that, in order to increase the reproducibility of piezoelectric properties, high-temperature synthesis wire t at a partial pressure of oxygen of 0.10-0.12 atm at a temperature of 930-870 ° C in the presence of a carrier gas of nitrogen or carbon dioxide.
SU874240430A 1987-05-11 1987-05-11 Method of producing lead zyrconate-titanate-base piezoceramic material SU1477721A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874240430A SU1477721A1 (en) 1987-05-11 1987-05-11 Method of producing lead zyrconate-titanate-base piezoceramic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874240430A SU1477721A1 (en) 1987-05-11 1987-05-11 Method of producing lead zyrconate-titanate-base piezoceramic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1477721A1 true SU1477721A1 (en) 1989-05-07

Family

ID=21302475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874240430A SU1477721A1 (en) 1987-05-11 1987-05-11 Method of producing lead zyrconate-titanate-base piezoceramic material

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1477721A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 380611, кл. С 04 В 35/64, 1973. Глозман И.А. Пьезокерамика. - М.: Энерги , 1972, с. 288. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107986782B (en) Doped modified lead zirconate titanate piezoelectric ceramic and preparation method thereof
CN101648807A (en) Calcium barium zirconate titanate base piezoceramics and preparation method thereof
CN108585837B (en) Preparation method of sodium bismuth titanate-based high-temperature capacitor dielectric ceramic
JP4496579B2 (en) Piezoelectric ceramic composition
SU1477721A1 (en) Method of producing lead zyrconate-titanate-base piezoceramic material
CN102351533A (en) Calcium barium zirconate titanate based leadless piezoelectric ceramics with low temperature sintering and high piezoelectric properties and preparation method thereof
EP0128956A4 (en) Low firing ceramic dielectric for temperature compensating capacitors.
KR100403302B1 (en) A method for preparing Pb-based peizoelectric ceramic powder containing the carbonate
JP2841344B2 (en) Piezoelectric ceramic composition
RU2130000C1 (en) Electrostrictive material
JPH03150265A (en) Piezoelectric ceramic and production thereof
SU1141086A1 (en) Charge for piezoelectric ceramic material
JPH0264015A (en) Piezoelectric element material and production thereof
SU875586A1 (en) Method of manufacturing polycrystalline piezoelements
KR100356640B1 (en) Oxide Compositions for Piezoelectric Materials
JP3243692B2 (en) Manufacturing method of piezoelectric ceramics
CN101265089A (en) Doping plasticizing lead zirconate titanate piezoelectricity ignition ceramic material and preparation method thereof
JPH02192459A (en) Production of piezoelectric ceramics
SU1350162A1 (en) Charge for producig piezoceramic material of zirconate-titanate-base lead
SU948974A1 (en) Method for making piezoelectric ceramic
SU1560526A1 (en) Piezoelectric ceramic material
SU897757A1 (en) Segnetoelectric ceramic material
SU1440898A1 (en) Method of producing lead zirconate-titanate-base segnetoceramic material
SU1330117A1 (en) Piezoelectric ceramic material
CN114477996A (en) Preparation method of barium titanate-based ceramic