close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10975

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10975
(13) C1
(19)
C 04B 35/49
ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
(21) Номер заявки: a 20061319
(22) 2006.12.21
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной
академии наук Беларуси по материаловедению" (BY)
(72) Авторы: Акимов Александр Иванович;
Летко Анжелика Константиновна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение
"Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(56) Данцигер А.Я. и др. Известия Академии
наук СССР. Серия физическая. - 1971. Т. XXXV. - № 9. - С. 1983-1988.
SU 1738798 A1, 1992.
SU 1731761 A1, 1992.
Акимов А.И. и др. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия
физико-математических наук. - 2006. № 3. - С. 88-91.
SU 939426, 1982.
US 2006/0043844 A1.
SU 833837, 1981.
JP 2002-68835 A.
RU 2185351 C2, 2002.
BY 10975 C1 2008.08.30
(57)
Пьезокерамический материал, включающий PbTiO3, PbZrO3 и Pb(Nb2/3Zn1/3)O3, отличающийся тем, что дополнительно содержит Ga2O3 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
PbTiO3
36,32-36,61
PbZrO3
42,12-42,46
Pb(Nb2/3Zn1/3)O3
20,56-20,72
Ga2O3
0,2-1,0.
Изобретение относится к области получения пьезокерамических материалов, в частности
составов, обладающих высокой пьезоактивностью, и может быть использовано для создания
пьезоэлементов, применяющихся в электронике, электротехнике и медицинской технике.
В керамических материалах системы xPb(Nb2/3Zn1/3)O3 - (1-х)(PbTiO3-PbZrO3) при
x = 0,2-0,3 проходит морфотропная область (МО), в окрестности которой диэлектрические
и пьезоэлектрические параметры проходят через экстремальные значения. Твердые растворы, расположенные вблизи МО, служат основой для интенсивного модифицирования
пьезокерамических материалов с целью улучшения их свойств.
Известен пьезокерамический состав системы PbTiO3-PbZrO3-Pb(Nb2/3Zn1/3)O3:
PbTiO3
10,97-86,06
PbZrO3
0-88,04
Pb(Nb2/3Zn1/3)O3
0,99-53,10.
Данный материал имеет невысокие диэлектрические и пьезоэлектрические параметры [1].
Наиболее близким по технической сущности и составу к заявляемому материалу является пьезокерамический материал на основе цинкониобата свинца - цирконата-титаната
свинца, принадлежащий окрестности МО, следующего состава, мас. %:
PbTiO3
27,18-36,77
PbZrO3
31,99-42,12
Pb(Nb2/3Zn1/3)O3
20,56-31,23.
BY 10975 C1 2008.08.30
Данный материал имеет также недостаточно высокие значения относительной диэлектрической проницаемости, коэффициента электромеханической связи и пьезомодуля [2].
Целью изобретения является создание пьезокерамического материала, имеющего более
t
высокие значения диэлектрической проницаемости ε 33
/ ε 0 , пьезомодуля d31 и коэффициента
электромеханической связи kρ, при сохранении низких диэлектрических потерь.
Указанная цель достигается тем, что предлагаемый пьезокерамический материал на
основе титаната свинца, цирконата свинца, цинкониобата свинца согласно изобретению
дополнительно содержит оксид галлия при следующем процентном соотношении (мас. %):
PbTiO3
36,32-36,61
PbZrO3
42,12-42,46
Pb(Nb2/3Zn1/3)O3
20,56-20,72
Ga2O3
0,2-1,0.
В соответствии с настоящим изобретением положительный эффект достигается за счет
введения в состав материала Ga2O3. Оптимальная добавка Ga2O3 находится в пределах
(0,2-1,0) мас. %, так как при увеличении ее количества уменьшаются диэлектрическая прониt
цаемость ε 33
/ ε 0 и пьезомодуль d31. Если добавка оксида галлия меньше чем 0,2 мас. %, то
не наблюдается повышения коэффициента электромеханической связи kρ и пьезомодуля d31.
Заявляемый пьезокерамический материал получают по обычной керамической технологии, включающей: смешивание компонентов в необходимом процентном соотношении,
совместный мокрый помол в вибромельнице с твердосплавными шарами, синтез при 900950 °С, формовку заготовок. Обжиг проводится при 1150-1250 °С в Pb-содержащей среде.
Свойства пьезокерамических образцов предлагаемых составов и прототипа приведены
в таблице.
0,1 %
0,2 %
0,5 %
1,0 %
1,2 %
Состав
Прототип
Ga2O3
Ga2O3
Ga2O3
Ga2O3
Ga2O3
Диэлектрическая
1600
1600
1750
1890
1800
1610
t
проницаемость ε 33
/ ε0
Диэлектрические
0,021
0,020
0,016
0,017
0,019
потери tgδ
Коэффициент электро0,54
0,53
0,55
0,6
0,56
0,54
механической связи kρ
Пьезомодуль
123
115
145
183
165
125
d31⋅10-12 Кл/Н
Механическая доб50
100
79
55
68
85
ротность, Q
Температура Кюри, °С
300
297
305
305
300
300
Как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемый материал в сравнении с
t
прототипом имеет более высокие значения диэлектрической проницаемости ε 33
/ ε 0 = 1890,
-12
пьезомодуля d31 = 183⋅10 Кл/Н, коэффициента электромеханической связи kρ = 0,6 и
температуру Кюри ТК = 305 °С.
Источники информации:
1. Piezoelectric ceramic compositions // US Patent 3403103 Sept. 24, 1968.
2. Данцигер А.Я., Девликанова Р.У. и др. Изв. АН СССР. - Сер. физ., 1971. - С. 35.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
71 Кб
Теги
by10975, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа