RU1818323C - Способ получени металлопокрытий на керамике - Google Patents

Abstract

Использование: получение токопрово- д щих поверхностных слоев на пьезокера- мике. Сущность изобретени : керамику ЦТС выдерживают при 800-850°С в течение 30- 40 мин в атмосфере СО или в засыпке угл  до образовани  сплошного покрыти  -электрода . 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области получени  металлопокрытий на керамике и может быть использовано при изготовлении пьезоэлементов на основе ЦТС.

Целью изобретени   вл етс  получение сплошного покрыти -электрода на керамике цирконата-титаната свинца.

Цель достигаетс  тем, что в способе получени  металлопокрытий на керамике путем ее нагрева и выдержки в восстановительной атмосфере, выдержку ведут при 800-850°С в течение 30-40 мин в атмосфере СО или в засыпке угл .

В предлагаемом случае образующийс  в процессе восстановлени  слой, выполн ет роль электрода, обеспечива  пол ризацию пьезокерамики с электрофизическими свойствами , отвечающими требовани м технических условий (ТУ). Кроме того, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позвол ет получить электрод достаточно однородный по всей поверхности и с плотным прилеганием на пьезокерамике ЦТС без использовани  дорогосто щего металлического покрыти .

Ниже приведены примеры осуществлени  способа.

Отработка режима восстановлени  керамики ЦТС-83 Г состава

Pbo,975Cdo,01 Bao,OlSro.005Zro,52Tlo,4803+1,4

мас.% В120з + 0,3 мас.% Ge02 углем.

П р и м е р 1а. Берут таблетку керамики ЦТС-83 Г диаметром в 10 мм и толщиной 1 мм, помещают в печь и выдерживают при t 850°С в течение 40 мин в присутствии засыпки из угл . Охлаждение до комнатной температуры ведут в той же восстановительной среде.

Аналогично провод т восстановление образцов при

Т 40 мин.

Т 40 мин.

Т 40 мин.

Т 40 мин.

Т 25 мин.

Т 30 мин.;

Т 45 мин.

Все восстановленные образцы после механического удалени  токопровод щего сло  с образующих поверхностей дисков пол ризуют в силиконовом масле при 110°С и напр жений в 4 кВ/мм, затем измер ют их электрофизические свойства. Результаты сведены в таблицу.

16)t 750°C, 1в)т 800°С, 1r)t 830°C, 1д)г 870°С, 1e)t 850°C, 1ж)1 850°С, l3)t 850°C,

00 G Ю Ы

П р и м е р 2. Получение электродов в атмосфере оксида углерода II. Берут таблетку керамики ЦТС-83 Г диаметром 10 мм и толщиной 1 мм, помещают в печь и выдерживают при 850°С в атмосфере оксида углерода 11 в течение 40 мин. Все последующие операции аналогичны описанным в примере 1.

Испытани .

Провод тизмерени  и расчет р да электрофизических характеристик:

- емкость С и тангенс угла диэлектрических потерь tg а измер ют на низкой частоте на установке ЦИЕМ тип Е 8-4;

- резонансные f, антирезонансные fa частоты, обертон fpi - на электронно-счетном частотомере типа Ч 3-34;

- диэлектрическую проницаемость е определ ют расчетным путем поданным измерени  емкости по формуле:

.3-Co-h

Со - статическа  электроемкость образца в ПФ;

h - толщина образца см; 5Э - площадь поверхности электрода, см.

Коэффициент электромеханической св зи Кр определ лс  по формуле:

кц-1/ 71+/-П- КР у 2(1+и) ff

о - коэффициент Пуассона; tj- наименьший положительный корень стотного уравнени 

  - foi

0-ТГ

foi - обертон, Гц;

t - резонансна  частота, Гц;

fa - антирезонансна  частота, Гц.

По ГОСТам 12970-80 из таблицы, зна  , находим а, и далее -ц

Результаты сведены в таблицу.

Дл  сравнени  в таблице приведены хактеристики пьезокерамики ЦТС-83 Г с серебр ными электродами, соответствующие ТУ и полученные вжиганием серебра 1.

Дл  получени  электродов по методу вжигани  серебр ной пасты берут таблетку

керамики ЦТС-83 Г диаметром 10 мм и толщиной 1 мм, покрывают пастой, содержащей оксид или карбонат серебра. После высушивани  при 100-200°С образец прокаливают при 600°С до полного восстановлени  серебра.

Как видно из таблицы, пьезоматериалы с электрофизическими характеристиками, удовлетвор ющими требовани м технических условий пьезоматериала ЦТС-83 Г, получены с использованием процессов

восстановлени  в присутствии засыпки из

угл  при температурах 800°С, 830°С, 850°С

и времени восстановлени  30-40 минут.

Аналогичные результаты получены при

восстановлении образцов в атмосфере оксида углерода II.

При температуре восстановлени  выше 870°С образцы приобретают высокую проводимость . При температурах ниже 800°С

проводимость поверхностного сло  образца недостаточна дл  выполнени  роли электрода .

Уменьшение времени восстановлени  до 25 минут при оптимальной температуре

850°С приводит лишь к частичному образованию токопровод щего сло . При увеличении времени восстановлени  до 45 минут образец не удаетс  напол ризовать из-за высокой проводимости.

Таким образом, лучшие результаты восстановлени  получены при 800-850°С и времени 30-40 мин.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  металлопокрытий на

   керамике путем ее нагрева и выдержки в восстановительной атмосфере, отличающийс  тем, что, с целью получени  сплошного покрыти  - электрода на керамике цир- коната-титаната свинца, выдержку ведут

   при температуре 800-850°С в течение 30-40 мин в атмосфере СО или в засыпке угл .

   Электро-физические характеристики пьезоматериала UTC-83 Г

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в засыпке угл  при ,40 мин

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в засыпке угл  при ,40 мин.

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в засыпке угл  при 800°С,40 мин

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в засыпке угл  при 830°С,40мин

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в засыпке угл  при , 40 мин

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в засыпке угл  при , 25 мин

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в засыпке угл  при 850°С,30 мин

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в засыпке угл  при 850°С,1 45 мин

   Образцы ЦТС-83 Г, восстановленные в атмосфере углерода II при 850°С, 40 мин

   Образец ЦТС-83 Г с серебр ными электродами, нанесенными методом вжига- ни  пасты

   630

   1360

   0,0126

   o,4i

   Поверхностный слой не обладает достаточной производимостью

   0.0122

   0,0128

   0,42 С,41

   Образец не пол ризуетс  из-за . высокой проводимости

   Поверхностный слой не обладает достаточной проводимостью

   1400

   0,0113

   О,III

   Образцы не пол ризуютс  из-за высокой проводимости

   630

   1400

   0,0132

   о,4з

   6251360

   0,0122

   0,41