Активные диэлектрикиРефераты >> Радиоэлектроника >> Активные диэлектрики
Материалы на основе титаната бария. Наиболее дешевым материалом является пьезокерамика ТБ-1 (BaTiO3). Отсутствие в составе летучих при обжиге компонентов и простота технологии изготовления обусловливают его широкое распространение. Большей температурной стабильностью характеристик обладают твердые растворы титанатов бария и кальция с добавкой кобальта (ТБК-3) и титанатов бария кальция и свинца (ТБКС).
Материалы на основе твердых растворов титаната – цирконата свинца. На основе этих твердых растворов разработана серия пьезоэлектрических материалов, носящих условное название ЦТС (за рубежом PZT). Состав этих материалов базируется на твердом растворе, содержащем 53-54% цирконата свинца и 46-47% титаната свинца. Для улучшения характеристик в основной раствор вводятся добавки титаната стронция, а также ряд оксидов – оксиды ниобия, тантала, лантана, неодима и др.
Температура Кюри этих материалов превышает 250 °С, и у них отсутствуют низкотемпературные фазовые переходы, что приводит к большой стабильности диэлектрической проницаемости и пьезомодуля по сравнению с характеристиками керамики на основе титаната свинца. Технология получения изделий из ЦТС усложнена тем, что в состав ЦТС входит летучий оксид свинца, который улетучивается при обжиге. Это обстоятельство приводит к плохой воспроизводимости свойств, поэтому обжиг заготовок пьезоэлементов производят в атмосфере паров оксида свинца.
Материалы на основе метаниобата свинца. Твердые растворы метаниобатов свинца и бария ((Pb,Ba)Nb2O3), содержащие 40-50% метаниобата бария, имеют высокую температуру точки Кюри (свыше 250 °С); у них также отсутствуют низкотемпературные фазовые переходы. Технология изготовления изделий из них проще, поэтому материалы марок НБС получили широкое распространение.
Свойства некоторых пьезокерамических материалов приведены в таблице 1.
Таблица 1 Характеристики различных пьезокерамик.
|
Марка материала |
Функциональная группа |
Диэлектрическая проницаемость |
Точка Кюри, °С |
Коэффициент электромеханической связи |
Пьезомодули (d) 10-11, Кл/Н, не менее | |
|
d31 |
d33 | |||||
|
ТБ-1 |
1 |
1500±300 |
110 |
0,20 |
4,5 |
10 |
|
ТБК –3 |
2 |
1200±200 |
95 |
0,2 |
4,3 |
8,3 |
|
ТБКС |
3 |
450±50 |
150 |
0,17 |
2 |
5 |
|
ЦТС 19 |
1 |
1725±325 |
290 |
0,4 |
10,0 |
20,0 |
|
ЦТСНВ-1 |
1 |
2250±560 |
240 |
0,45 |
16,5 |
40,0 |
|
ЦТС-23 |
2 |
1075±225 |
275 |
0,43 |
10,0 |
20,0 |
|
ЦТС-24 |
2 |
1075±225 |
270 |
0,45 |
10,0 |
20,0 |
|
ЦТБС-3 |
2 |
2300±500 |
180 |
0,45 |
12,5 |
32,0 |
|
ЦТСС-1 |
2 |
1150±150 |
260 |
0,43 |
7,5 |
18,0 |
|
ЦТС-22 |
3 |
800±200 |
300 |
0,20 |
2,0 |
5,0 |
|
ЦТС-35 |
3 |
1000±200 |
300 |
0,38 |
7,0 |
Не норм. |
|
ЦТС-21 |
4 |
550±150 |
400 |
0,2 |
2,7 |
6,7 |
|
НБС 1 |
2 |
1600±300 |
245 |
0,28 |
6,7 |
16,7 |
|
НБС-3 |
3 |
1800±400 |
250 |
0,20 |
4,5 |
10,0 |
Электреты.
Электретами называют диэлектрики, длительное время сохраняющие электризованное состояния после окончания внешнего воздействия, вызвавшего электризацию. Электреты являются формальными аналогами постоянных магнитов, создающих вокруг себя магнитное поле. Принципиальная возможность получения таких материалов была предсказана Фарадеем. Термин «электрет» был предложен Хевисайдом в 1896 году по аналогии с английским «magnet» - постоянный магнит, а первые электреты получены японским исследователем Егучи в 1922 году. Егучи охладил в сильном электрическом поле расплав карнаубского воска и канифоли. Электрическое поле сориентировало полярные молекулы, и после охлаждения материал остался в поляризованном состоянии. Для уточнения технологии такие материалы называют термоэлектретами.
Скачать реферат
