SU724476A1 - Способ спекани пьезоэлектрической керамики на основе цирконата- титаната свинца - Google Patents

Description

Цель изобретени  - повышение пьезоэлектрического эффекта,диэлект рической прЬницаемости, а так5ке плотности керамики. Цель достигаетс  тем, что в способе спекани  пьезоэлектрической керамики на основе цирконата-титаната свинца в инертной газовой ат .мрсфере п рёдварй ёльйо прЪвод т спекание в атмосфере кислорода, при чем в инертной газовой среде парциальное давление кислорода должно быть не более 5 Ю атм) . П р и м е р 1. Спекание изделий из пьезокерамического материала состава:.0,98 (Рьо,вэ3гомо Booov (7гЬ,5Э5- о,445)Оз + 0,02B4NM/4W,/j ) 0,4%GeO, . Синтезированный порошкообразный материал получают взаимодействием окислов или ка:рбо;натов компонентов состава в твердой фазе или другим способом, В синтезированный материал добав л ют св зку (3%-ный водный раствор поливинилового спирта), и прессуют издели  необходимой формы и размеров . Спр;ессованные издели  помеща ют в никелевыекапсели и засыпают тонким: слоем (до .5 мм) крупнозернис . той (0,5-3 мм) свинецсодержащей засы1п и состава, моль,%: 30 РЬО, 70 H.VO /которую предварительно об жигают при И50°С 2 ч в камерной пе чи с. силитовыми нагревател ми. Изде ли  в капсел х устанавливают в рабочей зоне печи, позвол ющей проводить обжиг в среде кислорода и нейтральных газов, например в трубчатой печи, заполн ют рабочий объем печи кислородом и нагревают печь со скоростью не более 200с/ч до температуры выдержки 1240-1280 С, Первые 20-30 мин выдержки при максимальной температуре обжиг продол жаетс  в среде кислорода, после че го вытесн ют из рабочего объема пе чи кислород азотом, выдерживают сп каемые издели  при максимальной температуре в азоте в течейие 90100 мин (до достижени -суммарного времени выдержки 2 ч)и охлаждают печь с издели ми в среде.азота со скоростью не более 200°С/ч, Спеченные таким образом издели  шлифуют, сушат и нанос т-электродо вжиганием серебр ной пасты при 70° в течение 15-20 мин. Пол ризацию изделий провод т в среде полисилок сановой жидкости при 100 2°С 1 ч посто нном электрическом поле 34 кВ/мм, В табл. 1 приведены электрофиз ческие и др. свойства пьеэокерамиkH ., полученной указанным способом, измеренный на стандартных Образцах в виде дисков 10 в обычных усло ви х, т,е, на воздухе, при подаче Б печь в течение всего цикла спека ни  керамики либо только кислорода, либо только азота. Из данных видно, что электрофизические свойства керамических Образцов, спекание которых проводили по предлагаемому способу, значительно выше, чем у образцов, полученных известным способом. Пример 2, При проведении обжига пьезокерамического материала по примеру 1 измен ют момент смены газовой среды в печи. Нагрев и выдержку (2 ч при максимальной температуре спекаемых изделий провод т в среде кислорода, затем вытесн ют кислород из рабочего объема печи азотом и охлаждение образцов со скоростью не более 200°С/ч производ т в среде азота. Электрофизические свойства образцов пьезокерамики состава, аналогичного примеру 1, представлены в табл, 2, Как видно из данных табл, 2, указанное изменение режима обжига изделий позвол ет получить пьезокерамику существенно меньшим средним размером зерна и иным сочетанием электрофизических свойств. Диэлектрическа  проницаемость и пъезомодуль несколько снижаютс , однако возрастает величина механической добротности и снижаютс  диэлектрические потери, П р и м ,6 р 3, Спекание изделий из пьезокерамического материала ЦТС-19 состава: ( о,5,о,7) :. Спекание керамических изделий провод т по примеру 1.Электрофизические свойства.полученной таким образом пъезокерамики приведены в табл, 3 и сопоставлены со свойствами образцов, полученных известным способом, .Пример 4, Спекание изделий из пьезокерамического материала состава: 0,98( .лч ) (o,7TV.lVO0 NV4 Va Оз Спекание провод т при максимальной температуре выдержки , Спуст  90 мин после начала и за 30 мин ДО окончани  выдержки при максимальной температуре производ т смену среды кислорода на среду азота в рабочем пространстве печи, В остальном спекание керамических изделий провод т по примеру 1, Электрофизические свойства изделий в виде стандартных дисков 10 1 .мм, приведены в табл, 4, Использование предлагаемого способа улучшает электрофизические свойства по сравнению с известным способом - спеканием на воздухе.

Диэлектрическа  проницаемость повы .шаетс  на 7-19%, диэлектрические :- потери снижаютс  на 20-50%, коэффициент электромеханической св зи Кр возрастает н 9-17%, величина пьезомодул  ds возрастает на 18-28%,

плотность керамики увеличиваетс  на 5-7%, что соответствует снижению остаточной пористости в 2-3 раза, оказываетс  возможным варьировать средний размер кристаллитов в керамике в пределах 4-12 мкм,

Таблица 1

С - диэлектрическа  проницаемость; tgfc - тангенс угла диэлектрических потерь; Кр - коэффициент электромеханической св зи; 3з - пъезомодуль;

%- механическа  добротность; скорость звука; 9 - объемна  плотность керамики; R - средний размер кристаллитов.

Предлагаемый

4000

0,0150,70310 50 .3,06

Предлагаемый

0,022

3100

Известный

Таблица 2

7,80

Таблица .3

таблица 47 ,53

270

54

7,40 7,55

Claims (1)

1. 7,34 Формула изобретени  Способ спекани  пьезоэлектрической керамики, на основе цирконатаI crepern Vrrn , тем,что,сцелью повыш.ени  ъезоэлект ..рического эффекта, диэлектрической проницаемости, а также плотноети керамики, предварительно провод т cnsKaHiie в атмосфере кислорода. Источники инлоом ттии прин  Гв.а ТпрПкспертизе ГТд г Па;ент СШ 3216У43, кл, 264-252, опублик. 1969.