ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЗОКОМПОЗИТОВ ТИПА 3-3 И 3-0 (СЕГНЕТОФАЗА – ВОЗДУХ) БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОРООБРАЗОВАТЕЛЕЙ И ИХ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Аннотация
Использование различных типов пьезокомпозитов позволяет, значительно, расширить номенклатуру объемно-чувствительных пьезопреобразователей, непосредственно, реагирующих (в различных средах) на изменение интенсивности звукового давления. Это связано с тем, что технологии пьезокомпозитов позволяют изготавливать образцы материалов с широким спектром механических и электрофизических параметров.
Известные на сегодняшний день технологии изготовления пьезокомпозитов типа 3-3 и 3-0 (сегнетофаза – воздух) включают множество технологических операций, в том числе, введение в исходную шихту порообразователей и их высокотемпературное удаление, что может приводить к частичной деградации частиц базовой сегнетофазы и загрязнению воздуха производственных помещений продуктами разложения порообразователей. В связи с этим, нами предложена технология изготовления пьезокомпозитов типа 3-3 и 3-0 (сегнетофаза – воздух), исключающая применение традиционных порообразователей. Эта технология базируюется на использовании в качестве прекурсоров синтеза базовых сегнетофаз полимерных гидроксидов p- и d- элементов. Деструкция этих гидрооксидов протекает в условиях контролируемой скорости разложения промежуточной заготовки пьезокомпозитов, и позволяет изготовить керамический каркас с пористостью до 68 объемных процентов. Значения объемных пьезопараметров пьезокомпозитов, основой которых является широко используемый в промышленности материал ЦТС-36, изготовленные по этой низкотемпературной технологии синтеза, превосходят те же параметры аналогичных пьезокомпозитов, сформированных в рамках традиционных методов. Это, в свою очередь, способствует решению проблемы оптимизации характеристик многих дефицитных типов пьезопреобразователей, непосредственно трансформирующих изотропное изменяющееся давление в электрический сигнал пригодный для дальнейшей обработки и анализа.
Литература
Malykhin A.Yu., Yadykina L.A., Panich E.A. Ros. Khim. Zh. 2020. V. 64. N 3. P. 97–102.
Ponomarev S.G., Kornyushin M.V., Smirnov A.V., Rybalchenko V.V. Ros. Khim. Zh. 2023. V. 67. N 4. P. 8–11. DOI: 10.6060/RCJ.2023674.2.
Wersing W., Lubitz K., Mohanpt J. Ferroelectrics. 1986. V. 68. N 1/4. P. 77–97.
Skinner D.P., Newnham R.E., Cross L.E. Mat. Res. Bull. 1978. V. 13. N 6. P. 599–607.
Hikita K.H., Jamada K., Nishoka M., Ono M. Ferroelectrics. 1983. V. 49. N 1/4. P. 265–272.
6. Topolov V.Yu., Filippov S.E., Panich A.E., Panich E.A. Ferroelectrics. 2014. V. 460. Iss. 1. P. 123–137.
Nesterov A.A., Topolov V.Yu., Panich E.A. Ferroelectrics, Letters Section. 2016. V. 43. N 1–3. P. 1–7.
Fedotov G.N., Metlin Yu.G., Tretyakov Yu.D. Production of highly porous PZT frameworks by the cryochemical method// In the collection “Production and application of ferroelectric and piezoelectric materials in the national economy”. M. NIITEKhIM. 1984. 99–102. 128 p.
Rittenmyer K., Shrout T. R, Shulze W.A., Newnhem R.E. Ferroelectrics. 1982. V. 41. N 1/4. P. 189–193.
Shrout T. R, Shulze W.A., Biggers J. Mat. Res. Bull. 1979. V. 14. N 6. P. 1553–1559.
Biswas D.K. J. Amer. Ceram. Soc. 1978. V. 61. N 9–10. P. 461–462.
Kahn M. J. Amer. Ceram. Soc. 1985. V. 68. N 11. P. 623–628.
