A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
HIGH-FREQUENCY PIEZOELECTRIC CERAMIC MATERIAL BASED ON LEAD TITANATE-ZIRCONATE
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention is used for creating piezoelectric converters operating in the high-frequency range in the range of operating frequencies (4.0÷7.0) MHz. The claimed composition of the material corresponds to the chemical formula: (1-x)Pb(Ti0.5Zr0.5)O3– хCd0.5NbO3(0.035≤x≤0.065) and comprises the following components, wt.%: PbO 64.19 to 66.28, ZrO217.72 to 18.30, TiO211.49 to 11.87, CdO 0.69 to 1.28, Nb2O52.86 to 5.32. The material is produced by two-stage solid-phase synthesis followed by sintering according to the conventional ceramic technology.EFFECT: increase in the piezomodules |d31| to the values of (50÷80) pCl/N andd33to the values of (150÷180) pC/N; piezosensitivities |g31| to the values of (10÷12) mV*m/N andg33to the values of (25÷35) mV*m/N; mechanical quality factor,Qm, to the values of (250÷300) while maintaining high values of the Curie temperature,Tc, equal to (600÷650) K, sufficiently high values of the coefficient of electromechanical coupling of the planar oscillation mode,Kp, equal to (0.25÷0.30), average values of the relative dielectric permeability,, equal to (500÷700), and low values of the tangent of the angle of dielectric losses, tgδ, equal to (1.0÷1.2)•10-2, and simplification in the manufacturing technology.1 cl, 7 ex, 4 tbl
Изобретение используется для создания пьезоэлектрических преобразователей, работающих в высокочастотном диапазоне в интервале рабочих частот (4,0÷7,0) МГц. Заявляемый состав материала отвечает химической формуле: (1-х)Pb(Ti0,5Zr0,5)O3– хCd0,5NbO3(0,035≤х≤0,065) и содержит следующие компоненты, мас.%: PbO 64,19-66,28, ZrO217,72-18,30, TiO211,49-11,87, CdO 0,69-1,28, Nb2O52,86-5,32. Материал изготавливают двухстадийным твердофазным синтезом с последующим спеканием по обычной керамической технологии. Техническим результатом является повышение пьезомодулей |d31| до значений (50÷80) пКл/Н иd33до значений (150÷180) пКл/Н; пьезочувствительностей |g31| до значений (10÷12) мВ•м/Н иg33до значений (25÷35) мВ•м/Н; механической добротности,Qm, до значений (250÷300) при сохранении высоких значений температуры Кюри,Тк, равных (600÷650) K, достаточно высоких значений коэффициента электромеханической связи планарной моды колебаний,Kр, равных (0,25÷0,30), средних значений относительной диэлектрической проницаемости,, равных (500÷700) и низких значений тангенса угла диэлектрических потерь, tgδ, равных (1,0÷1,2)•10-2, а также упрощение технологии изготовления. 7 пр., 4 табл.
HIGH-FREQUENCY PIEZOELECTRIC CERAMIC MATERIAL BASED ON LEAD TITANATE-ZIRCONATE
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention is used for creating piezoelectric converters operating in the high-frequency range in the range of operating frequencies (4.0÷7.0) MHz. The claimed composition of the material corresponds to the chemical formula: (1-x)Pb(Ti0.5Zr0.5)O3– хCd0.5NbO3(0.035≤x≤0.065) and comprises the following components, wt.%: PbO 64.19 to 66.28, ZrO217.72 to 18.30, TiO211.49 to 11.87, CdO 0.69 to 1.28, Nb2O52.86 to 5.32. The material is produced by two-stage solid-phase synthesis followed by sintering according to the conventional ceramic technology.EFFECT: increase in the piezomodules |d31| to the values of (50÷80) pCl/N andd33to the values of (150÷180) pC/N; piezosensitivities |g31| to the values of (10÷12) mV*m/N andg33to the values of (25÷35) mV*m/N; mechanical quality factor,Qm, to the values of (250÷300) while maintaining high values of the Curie temperature,Tc, equal to (600÷650) K, sufficiently high values of the coefficient of electromechanical coupling of the planar oscillation mode,Kp, equal to (0.25÷0.30), average values of the relative dielectric permeability,, equal to (500÷700), and low values of the tangent of the angle of dielectric losses, tgδ, equal to (1.0÷1.2)•10-2, and simplification in the manufacturing technology.1 cl, 7 ex, 4 tbl
Изобретение используется для создания пьезоэлектрических преобразователей, работающих в высокочастотном диапазоне в интервале рабочих частот (4,0÷7,0) МГц. Заявляемый состав материала отвечает химической формуле: (1-х)Pb(Ti0,5Zr0,5)O3– хCd0,5NbO3(0,035≤х≤0,065) и содержит следующие компоненты, мас.%: PbO 64,19-66,28, ZrO217,72-18,30, TiO211,49-11,87, CdO 0,69-1,28, Nb2O52,86-5,32. Материал изготавливают двухстадийным твердофазным синтезом с последующим спеканием по обычной керамической технологии. Техническим результатом является повышение пьезомодулей |d31| до значений (50÷80) пКл/Н иd33до значений (150÷180) пКл/Н; пьезочувствительностей |g31| до значений (10÷12) мВ•м/Н иg33до значений (25÷35) мВ•м/Н; механической добротности,Qm, до значений (250÷300) при сохранении высоких значений температуры Кюри,Тк, равных (600÷650) K, достаточно высоких значений коэффициента электромеханической связи планарной моды колебаний,Kр, равных (0,25÷0,30), средних значений относительной диэлектрической проницаемости,, равных (500÷700) и низких значений тангенса угла диэлектрических потерь, tgδ, равных (1,0÷1,2)•10-2, а также упрощение технологии изготовления. 7 пр., 4 табл.
HIGH-FREQUENCY PIEZOELECTRIC CERAMIC MATERIAL BASED ON LEAD TITANATE-ZIRCONATE
Высокочастотный пьезоэлектрический керамический материал на основе титаната-цирконата свинца
ANDRIUSHIN KONSTANTIN PETROVICH (author) / ANDRIUSHINA INNA NIKOLAEVNA (author) / GLAZUNOVA EKATERINA VIKTOROVNA (author) / DUDKINA SVETLANA IVANOVNA (author) / MOISA MAKSIM OLEGOVICH (author) / VERBENKO ILIA ALEKSANDROVICH (author) / REZNICHENKO LARISA ANDREEVNA (author)
2022-01-17
Patent
Electronic Resource
Russian
| European Patent Office | 2022
| European Patent Office | 2022
Lead zirconate titanate based piezoelectric ceramic and preparation method thereof
| European Patent Office | 2024
| European Patent Office | 2022
Lead zirconate titanate piezoelectric ceramic and preparation method thereof
| European Patent Office | 2020