Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков

Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков

Представлены результаты исследований, направленных на получение пьезокерамических элементов (ПКЭ) с высокой чувствительностью g33. Для изготовления ПКЭ использовали промышленные марки материалов на основе твёрдых растворов цирконата-титаната свинца (ЦТС): ЦТССт-2М, ЦТС-46. Также использовали модельн...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2012
Hauptverfasser: Спиридонов, Н.А., Гусакова, Л.Г., Погибко, В.М., Кузенко, Д.В., Раков, В.Ф., Дорофеева, В.В., Спиридонов, В.Н.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2012
Schriftenreihe:Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75202
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков / Н.А. Спиридонов, Л.Г. Гусакова, В.М. Погибко, Д.В. Кузенко, В.Ф. Раков, В.В. Дорофеева, В.Н. Спиридонов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 1. — С. 115-122. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-75202
record_format dspace
spelling irk-123456789-752022015-01-28T03:02:22Z Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков Спиридонов, Н.А. Гусакова, Л.Г. Погибко, В.М. Кузенко, Д.В. Раков, В.Ф. Дорофеева, В.В. Спиридонов, В.Н. Представлены результаты исследований, направленных на получение пьезокерамических элементов (ПКЭ) с высокой чувствительностью g33. Для изготовления ПКЭ использовали промышленные марки материалов на основе твёрдых растворов цирконата-титаната свинца (ЦТС): ЦТССт-2М, ЦТС-46. Также использовали модельный материал состава Pb(Zr₀,₅₂Ti₀,₄₈)O₃ (ЦТС 52/48) с легирующими добавками. Наведено результати досліджень, спрямованих на одержання п’єзокерамічних елементів (ПКЕ) з високою чутливістю g33. Для виготовлення ПКЕ використовували промислові марки матеріялів на основі твердих розчинів цирконату-титанату олива: ЦТССт-2М, ЦТС-46. Також використовували модельний матеріял складу Pb(Zr₀,₅₂Ti₀,₄₈)O₃ (ЦТС 52/48) з леґувальними домішками. Results of investigations for fabrication of piezoelectric ceramic elements (PCE) with high values of piezosensitivity g33 are discussed. Industrial materials such as the ЦТССт-2М, ЦТС-46 ones based on the lead titanatezirconate solid solutions are used for fabrication of PCE. A model solid solution Pb(Zr₀,₅₂Ti₀,₄₈)O₃ (PZT 52/48) with various doping chemical elements is used too. The advantages of semi-ceramic method for ceramic elements’ fabrication are shown. 2012 Article Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков / Н.А. Спиридонов, Л.Г. Гусакова, В.М. Погибко, Д.В. Кузенко, В.Ф. Раков, В.В. Дорофеева, В.Н. Спиридонов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 1. — С. 115-122. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 61.43.Gt, 77.65.-j, 77.84.Dy, 81.05.Mh, 81.07.Wx, 81.20.Ev, 81.40.Rs http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75202 ru Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description Представлены результаты исследований, направленных на получение пьезокерамических элементов (ПКЭ) с высокой чувствительностью g33. Для изготовления ПКЭ использовали промышленные марки материалов на основе твёрдых растворов цирконата-титаната свинца (ЦТС): ЦТССт-2М, ЦТС-46. Также использовали модельный материал состава Pb(Zr₀,₅₂Ti₀,₄₈)O₃ (ЦТС 52/48) с легирующими добавками.
format Article
author Спиридонов, Н.А.
Гусакова, Л.Г.
Погибко, В.М.
Кузенко, Д.В.
Раков, В.Ф.
Дорофеева, В.В.
Спиридонов, В.Н.
spellingShingle Спиридонов, Н.А.
Гусакова, Л.Г.
Погибко, В.М.
Кузенко, Д.В.
Раков, В.Ф.
Дорофеева, В.В.
Спиридонов, В.Н.
Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
author_facet Спиридонов, Н.А.
Гусакова, Л.Г.
Погибко, В.М.
Кузенко, Д.В.
Раков, В.Ф.
Дорофеева, В.В.
Спиридонов, В.Н.
author_sort Спиридонов, Н.А.
title Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков
title_short Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков
title_full Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков
title_fullStr Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков
title_full_unstemmed Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков
title_sort формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе цтс, полученной из нанодисперсных порошков
publisher Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
publishDate 2012
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75202
citation_txt Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков / Н.А. Спиридонов, Л.Г. Гусакова, В.М. Погибко, Д.В. Кузенко, В.Ф. Раков, В.В. Дорофеева, В.Н. Спиридонов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 1. — С. 115-122. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
series Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
work_keys_str_mv AT spiridonovna formirovanieélektrofizičeskihsvojstvpʹezokeramikinaosnovectspolučennojiznanodispersnyhporoškov
AT gusakovalg formirovanieélektrofizičeskihsvojstvpʹezokeramikinaosnovectspolučennojiznanodispersnyhporoškov
AT pogibkovm formirovanieélektrofizičeskihsvojstvpʹezokeramikinaosnovectspolučennojiznanodispersnyhporoškov
AT kuzenkodv formirovanieélektrofizičeskihsvojstvpʹezokeramikinaosnovectspolučennojiznanodispersnyhporoškov
AT rakovvf formirovanieélektrofizičeskihsvojstvpʹezokeramikinaosnovectspolučennojiznanodispersnyhporoškov
AT dorofeevavv formirovanieélektrofizičeskihsvojstvpʹezokeramikinaosnovectspolučennojiznanodispersnyhporoškov
AT spiridonovvn formirovanieélektrofizičeskihsvojstvpʹezokeramikinaosnovectspolučennojiznanodispersnyhporoškov
first_indexed 2025-07-05T23:30:02Z
last_indexed 2025-07-05T23:30:02Z
_version_ 1836851609133383680
fulltext 115 PACS numbers:61.43.Gt, 77.65.-j,77.84.Dy,81.05.Mh,81.07.Wx,81.20.Ev, 81.40.Rs Формирование электрофизических свойств пьезокерамики на основе ЦТС, полученной из нанодисперсных порошков Н. А. Спиридонов, Л. Г. Гусакова, В. М. Погибко, Д. В. Кузенко, В. Ф. Раков, В. В. Дорофеева, В. Н. Спиридонов * Научно-технологический центр «Реактивэлектрон» НАН Украины, ул. Бакинских Комиссаров, 17а, 83049 Донецк, Украина *Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина НАН Украины, ул. Р. Люксембург, 72, 83114 Донецк, Украина Представлены результаты исследований, направленных на получение пьезокерамических элементов (ПКЭ) с высокой чувствительностью g33. Для изготовления ПКЭ использовали промышленные марки материалов на основе твёрдых растворов цирконата-титаната свинца (ЦТС): ЦТССт- 2М, ЦТС-46. Также использовали модельный материал состава Pb(Zr0,52Ti0,48)O3 (ЦТС 52/48) с легирующими добавками. Наведено результати досліджень, спрямованих на одержання п’єзокерамічних елементів (ПКЕ) з високою чутливістю g33. Для виготов- лення ПКЕ використовували промислові марки матеріялів на основі тве- рдих розчинів цирконату-титанату олива: ЦТССт-2М, ЦТС-46. Також ви- користовували модельний матеріял складу Pb(Zr0,52Ti0,48)O3 (ЦТС 52/48) з леґувальними домішками. Results of investigations for fabrication of piezoelectric ceramic elements (PCE) with high values of piezosensitivity g33 are discussed. Industrial mate- rials such as the ЦТССт-2М, ЦТС-46 ones based on the lead titanate- zirconate solid solutions are used for fabrication of PCE. A model solid solu- tion Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT 52/48) with various doping chemical elements is used too. The advantages of semi-ceramic method for ceramic elements’ fab- rication are shown. Ключевые слова: цирконат-титанат свинца, пьезокерамика, прессование, пьезоэлектрические рабочие элементы. (Получено 18 октября 2010 г.) Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2012, т. 10, № 1, сс. 115—122 © 2012 ІМФ (Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України) Надруковано в Україні. Фотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 116 Н. А. СПИРИДОНОВ, Л. Г. ГУСАКОВА, В. М. ПОГИБКО и др. 1. ВВЕДЕНИЕ В медицине для диагностики заболеваний широкое распространение получили ультразвуковые методы исследования. Они применяются в кардиологии, хирургии, акушерстве, офтальмологии, стоматоло- гии и т.д. Для реализации этих методов разработаны и применяются различные виды ультразвуковых аппаратов на основе как магнито- стрикционных, так и пьезоэлектрических преобразователей. Главное требование, предъявляемое к ультразвуковым диагно- стическим аппаратам медицинского назначения, – это минимиза- ция воздействия ультразвука на организм человека. Степень без- опасности применения ультразвуковых аппаратов обусловлена их техническими характеристиками. Для ультразвуковых аппаратов на пьезоэлектрических преобразователях к числу таких характери- стик относится пьезочувствительность g33 пьезоэлектрических ра- бочих элементов (ПКЭ). Чем выше значение g33, тем более слабый акустический сигнал можно использовать при ультразвуковом ис- следовании организма. Пьезоэлектрические преобразователи, применяемые в диагно- стических УЗИ-аппаратах, относятся к разряду обратимых, т.е. та- ких, которые могут выполнять как функцию излучателя, так и приемника. Для изготовления рабочих пьезокерамических элемен- тов (ПКЭ) необходимы материалы с низкой механической доброт- ностью Qм, и высокими значениями пьезомодулей dij и пьезочув- ствительности gij одновременно, например, керамика марок ЦТССт- 2М, ЦТССт-9 («Реактивэлектрон», Украина) [1], ПКР-89, ЦТСНВ-1 (Россия) [2]. Разработка пьезоматериалов с указанным сочетанием свойств является сложной задачей в силу антагонистичности пара- метров d и g (d ∝ ε1/2, g ∝ ε−1). Разработанные в настоящее время ПКЭ имеют пьезочувствительность g33 не более 40 мВ/Па [3]. С целью получения комплекса необходимых свойств в последнее время все большее внимание уделяется разработке новых методов получения керамических элементов и изучению влияния струк- турного состояния керамических материалов на их эксплуатацион- ные характеристики. Исследования последних лет показали, что при переходе элементов структуры керамики от микро- к наномас- штабу (и созданию структурного многофазного композита наномет- рового масштаба размеров) возникают эффекты, которые ради- кально изменяют физические свойства материалов при сохранении их основного химического состава [4—6]. В данной работе представлены результаты исследований, направ- ленных на получение пьезокерамических элементов с высокой чув- ствительностью g33. Для изготовления ПКЭ использовали промыш- ленные марки материалов на основе твердых растворов цирконата- титаната свинца (ЦТС) такие как ЦТССт-2М, ЦТС-46 [1], а также ма- териал состава Pb(Zr0,52Ti0,48)O3 с небольшим количеством легирую- ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЬЕЗОКЕРАМИКИ ЦТС 117 щих добавок (ЦТС 52/48). Для оптимизации электрофизических свойств ПКЭ применяли как традиционные подходы (например, ле- гирование материала), так и новые, основанные на изменении струк- турного состояния материала – дисперсности и морфологии синте- зированного порошка, особенностей его прессования. 2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ Порошки состава ЦТС получали по методике полукерамического синтеза (ПКС): сначала методом совместного осаждения получали прекурсоры в виде гидроксида титана и циркония, которые подвер- гали термообработке с целью получения кристаллического порош- ка, а затем в полученный порошок добавляли оксид свинца и окси- ды легирующих добавок. Шихту подвергали помолу в вибромель- нице и термообработке для синтеза однофазного продукта. Условия синтеза шихты и спекания керамических образцов под- бирали, исходя из результатов термогравиметрических, дилатомет- рических и рентгеновских исследований. Порошкообразные продук- ты термообработки контролировали методом рентгенофазового ана- лиза на дифрактометре ДРОН-3 (отфильтрованное CuKα-излучение) и методом просвечивающей электронной микроскопии. Точность определения количественного фазового анализа составляла 3%. Синтезированные порошки использовали для изготовления ПКЭ в виде дисков диаметром 6—15 мм и толщиной от 0,35 до 1,00 мм. Формовали керамические заготовки методом одноосного прессова- ния при давлении 1—6 т/см 2 с использованием поверхностно-актив- ных веществ (ПАВ) и органической связки. Образцы спекали в ин- тервале температур от 950 до 1300°С в закрытых алундовых кон- тейнерах в присутствии свинецсодержащей засыпки. Продолжи- тельность изотермической выдержки изменяли в диапазоне от 15 минут до 3 часов. Для сравнения образцы получали по традицион- ной керамической технологии (КТ) и методом совместного сооса- ждения из водных растворов металлов-компонентов ЦТС. Для изучения электрофизических свойств на поверхность образ- цов наносили электроды методом вжигания серебряной пасты. Об- разцы керамики поляризовали в постоянном электрическом поле напряженностью Е = 4 кВ/мм с выдержкой при температуре 120°С в течение часа. Контроль электрофизических параметров ПКЭ вы- полняли по стандартной методике, пьезомодуль d33 измеряли ста- тическим методом [7]. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ На рисунке 1 представлены результаты дилатометрических иссле- 118 Н. А. СПИРИДОНОВ, Л. Г. ГУСАКОВА, В. М. ПОГИБКО и др. дований процесса синтеза материала ЦТССт-2М тремя методами: традиционным керамическим (КТ) из механической смеси оксидов РЬО, ТiО2, ZrО2, Вi2О3 (кривая 1), методом ПКС из механической смеси гидроксидов Ti, Zr с оксидами РЬО и Вi2О3 (кривая 2) и мето- дом совместного соосаждения. На кривой 1 отмечается выражен- ный максимум в районе температуры 900°С, обусловленный твер- дофазной реакцией образования твердого раствора. Для получения однофазного продукта в этом случае синтез необходимо выполнять при температурах не ниже 1000°С. На кривой 2 в области темпера- тур 590—620°С наблюдается незначительное аномальное расшире- ние, связанное с распадом исходных прекурсоров и образованием конечного продукта. При 800°С кривая выходит на плато, указывая на полное завершение процесса синтеза исследуемого материала. Синтезированный при 800°С порошок был исследован методом РФА. Анализ показал отсутствие исходных и промежуточных фаз и наличие на рентгеновских дифрактограммах только линий, соот- ветствующих структуре ЦТС. Средний размер областей когерентно- го рассеяния (ОКР) составил dср ≈ 11,5 нм. Порошки материалов ЦТС-46 и ЦТС 52/48, синтезированных ме- тодом ПКС, также характеризуются высокой дисперсностью ОКР: 11 нм и 17,5 нм соответственно. Средний размер зёрен порошка, синтезированного традиционным способом, по данным микроско- пии составляет 1350 нм, а размер ОКР – 9,6 нм. Таким образом, уже на этом этапе результаты исследований по- казывают преимущества метода полукерамического синтеза перед традиционным керамическим методом получения пьезоэлектриче- ских материалов системы ЦТС. Важной стадией в формировании конечной структуры материала Рис. 1. Дилатометрические кривые усадки при синтезе ЦТССт-2М: 1 – традиционный керамический метод; 2 – полукерамический метод; 3 – метод совместного осаждения компонентов. ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЬЕЗОКЕРАМИКИ ЦТС 119 является стадия компактирования порошка. Мелкодисперсные по- рошки особенно критичны к условиям компактирования, в частно- сти, прессования. Это обусловлено тем, что им присущ ряд харак- терных свойств, специфика которых заключается в доминировании поверхностных свойств над другими физико-химическими характе- ристиками. По мере повышения дисперсности усиливается взаимо- действие между частицами порошка, приводящее к их агрегирова- нию и образованию каркасной структуры, которая препятствует уплотнению порошков при увеличении приложенного к нему внеш- него давления. Решение проблемы прессования мелкодисперсных порошков мо- жет быть достигнуто за счет изменения поверхностных свойств ча- стиц порошка, в частности, за счет применения ПАВ. Результаты выполненного исследования влияния одноосного прессования по- рошков из ЦТССт-2М, полученных двумя указанными выше мето- дами, представлены в табл. 1. Здесь же показано влияние ПАВ на качество прессовок. Из анализа данных таблицы следует, что разра- ботанная нами методика приготовления пресспорошка позволяет увеличить предельно допустимые значения давления прессования порошков с 1,0 до 6,0 т/см 2 и повысить качество прессовок. Для определения режимов спекания керамических элементов были выполнены дилатометрические исследования при политер- мическом нагреве (скорость нагрева 10°/мин). На рисунке 2 приве- дены кривые усадки порошков состава ЦТССт-2М, полученных тремя различными методами. Как видно из этих зависимостей, температура спекания порошков, полученных по полукерамиче- ской технологии, значительно ниже (на 250—300°С) по сравнению с температурой спекания порошков, полученных по обычной кера- мической технологии, и практически равна таковой для порошков, полученных методом совместного осаждения. Здесь следует отме- тить, что при использовании метода совместного осаждения задача получения многокомпонентного (по составу катионов) продукта яв- ляется очень сложной. Полукерамическая технология позволяет с легкостью справиться с этой проблемой. ТАБЛИЦА 1. Результаты прессования порошков ЦТССт-2М. Тип порошка Состав пресспорошка Давление прессования, МПа Пористость, % Традиционный керамический метод (dav = 1,2 мкм) Порошок + связка 100 28,02 Порошок + связка + ПАВ 600 17,82 Полукерамический метод (dRCS = 11 нм) Порошок + связка 100 49,60 Порошок + связка + ПАВ 600 28,84 120 Н. А. СПИРИДОНОВ, Л. Г. ГУСАКОВА, В. М. ПОГИБКО и др. Размер зёрен в керамике, полученной по полукерамической тех- нологии, находится в интервале 1150—1350 нм (рис. 3), размер ОКР составляет 30—35 нм. В таблице 2 представлены электрофизические характеристики ПКЭ в виде дисков диаметром 12 и толщиной 0,76 мм. Из таблицы 2 видно, что ПКЭ, изготовленные по технологии ПКС, обладают по- вышенной пьезочувствительностью g33 на фоне высоких значений d33 по сравнению с элементами, полученными традиционными ме- тодами и по сравнению с элементами, получаемыми другими фир- мами как у нас в стране, так и за рубежом. Изготовленные ПКЭ были испытаны в составе УЗИ-аппаратов медицинского назначения, изготавливаемых на предприятиях «Эскулап-УЗТ» (г. Киев, Украина) и «Квант» (г. Киев, Украина). Рис. 2. Дилатометрические кривые усадки спекания порошков ЦТССт-2М: 1 – керамический метод; 2 – полукерамический метод; 3 – метод сов- местного осаждения компонентов. Рис. 3. Микроструктура керамики ЦТССт-2М, полученной полукерамиче- ским методом. Т А Б Л И Ц А 2 . Э л е к т р о ф и з и ч е с к и е п а р а м е т р ы к е р а м и ч е с к и х э л е м е н т о в . Д и с п е р с н о с т ь п о р о ш к а Т е м п е р а т у р а с и н т е з а , °С Э л е к т р о ф и з и ч е с к и е п а р а м е т р ы С о с т а в М е т о д п о л у ч е н и я S s p , м 2 / г R C S , н м E 3 3T / E 0 d 3 1 ⋅1 0 − 1 2 , C / N d 3 3 ·1 0 − 1 2 , C / N g 3 3 ·1 0 − 3 , В ⋅м / П а Т с, ° С Ц Т С С т -2 М П о л у к е р а м и ч е с к и й – 1 3 ,5 1 1 0 0 3 0 0 0 ±3 0 0 2 6 0 8 0 0 3 0 1 8 0 Т р а д и ц и о н н ы й к е р а м и ч е с к и й 0 ,6 1 2 0 0 1 2 6 0 3 0 0 0 ±3 0 0 ≈ 2 4 0 ≈ 6 3 0 ≈ 2 4 1 8 0 Ц Т С -4 6 П о л у к е р а м и ч е с к и й – 1 1 ,0 1 0 8 0 1 1 0 0 ±2 0 0 1 2 0 6 0 0 1 0 0 3 8 0 Т р а д и ц и о н н ы й к е р а м и ч е с к и й 0 ,6 1 2 0 0 1 1 4 0 1 1 0 0 ±2 0 0 ≈ 1 0 0 ≈ 4 0 0 ≈ 4 0 3 4 0 Ц Т С 5 2 / 4 8 П о л у к е р а м и ч е с к и й – 2 0 1 0 5 0 1 1 0 0 ±2 0 0 8 0 — 1 2 0 4 0 0 3 8 5 Т р а д и ц и о н н ы й к е р а м и ч е с к и й – 1 1 0 0 1 3 0 0 1 1 0 0 ±2 0 0 < 7 0 < 3 0 0 3 8 0 ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЬЕЗОКЕРАМИКИ ЦТС 121 122 Н. А. СПИРИДОНОВ, Л. Г. ГУСАКОВА, В. М. ПОГИБКО и др. К ПКЭ для медицинской техники высокие требования предъяв- лялись не только к пьезочувствительности g33, но и по стабильности и воспроизводимости резонансной частоты. Связано это с тем, что несовпадение частоты задающего кварцевого генератора с соб- ственной резонансной частотой ПКЭ приводит к значительному снижению эффективности работы пьезопреобразователя как в ре- жиме излучения, так и в режиме приема. Особое значение этот фак- тор приобретает для составных пьезопреобразователей, состоящих из большого количества пьезоэлементов. Серийно выпускаемые в настоящее время ПКЭ имеют разброс по резонансной частоте ±5%. Попытки изготовления ПКЭ с разбросом по частоте ±2,5% приводят к низкому выходу готовой продукции. В изготовленной нами (с использованием результатов описанного в настоящей работе исследования) и представленной на испытания партии ПКЭ в количестве 120 шт. разброс по частоте не превышал ±1%. Как показал анализ результатов испытаний, полученный по- казатель может быть улучшен, по крайней мере, в несколько раз. Достигнутые значения пьезоэлектрических характеристик – вы- сокий уровень g33 и высокая воспроизводимость по частоте ПКЭ, позволяет создавать на их основе ультразвуковые диагностические аппараты медицинского назначения с техническими характери- стиками, не уступающими лучшим зарубежным аналогам, и кото- рые могут работать при очень низких уровнях акустического сиг- нала. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. В. В. Климов, О. С. Дидковская, Г. Е. Савенкова, Ю. Н. Веневцев, Сб. трудов Международной научно-практической конференции «Фундамен- тальные проблемы пьезоэлектроники» (1995), c. 59. 2. А. Я. Данцигер, О. Н. Разумовская, Л. А. Резниченко, С. И. Дудкина, Высокоэффективные пьезокерамические материалы. Оптимизация по- иска (Ростов-на-Дону: Пайк: 1994). 3. А. Я. Данцигер, О. Н. Разумовская и др., Высокоэффективные пьезоке- рамические материалы: Справочник (Ростов-на-Дону: АО «Книга»: 1994). 4. G. Alt and D. Hennings, J. Appl. Phys., 58: 1619 (1985). 5. V. M. Ishchuk, Z. A. Samoylenko, and V. L. Sobolev, J. Phys.: Condens. Matter, 18: 11371 (2006). 6. V. M. Ishchuk, V. L. Sobolev, and N. A. Spiridonov, J. Appl. Phys., 101: 124103 (2007). 7. ОСТ 110444-87. «Материалы пьезокерамические. Технические условия».

Ähnliche Einträge