Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование акустических параметров монокристаллов лантан-галлиевого танталата, подвергнутых циклической деформации и термоудару

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-11-28-35

Полный текст:

Аннотация

Памяти профессора, доктора физ.-мат. наук Евгения Кадыровича Наими —учителя, ученого, друга.

Методом внутреннего трения с использованием составного пьезоэлектрического вибратора (частоты — 105 Гц) исследовали влияние анизотропии кристаллов и дефектов структуры, образовавшихся при механической циклической деформации и термоударе, на акустические параметры: фазовую скорость, коэффициент затухания, добротность объемной акустической волны (ОАВ). В анизотропных пьезоэлектрических монокристаллах лантан-галлиевого танталата (ЛГТ, La3Ta0,5Ga5,5O14) наблюдается анизотропия значений эффективного модуля Юнга (E), фазовой скорости ОАВ (Уф), коэффициента затухания и добротности. Циклическая деформация образцов ЛГТ (нагрузка — 2,5 кН, количество циклов нагружения — до 5 • 105, частота циклирования нагрузки — 100 Гц) и термоудар (от 100 - 120 °C) не влияют на E и Уф, которые составляют: для Хюреза — 111 ГПа и 4250 м/с; для Z-среза — 181 ГПа и 5430 м/с соответственно. При этом коэффициент затухания продольной ОАВ после циклической деформации увеличивается в 1,5-2 раза в обоих типах образцов, что, следовательно, ведет к падению добротности в два раза. Термоудар практически не меняет коэффициент затухания и добротность в образцах Х-среза. В Z- образцах он приводит к повышению в три раза коэффициента затухания и падению добротности. Поэтому чувствительные элементы пьезодатчиков давления на основе лангатата следует защищать от термоудара выше 150 °C, а общее количество механических циклов сжатия материала не должно превышать 5 • 105 циклов (частота — 100 - 150 Гц, нагрузка — не выше 2,5 кН).

Об авторах

Е. К Наими
Государственный технологический университет «МИСиС» (НИТУ «МИСиС»)
Россия

Евгений Кадырович Наими.

Москва



С. С. Базалевская
Фомос-Материалс, ОАО
Россия

Светлана Сергеевна Базалевская.

Москва



О. М. Кугаенко
Государственный технологический университет «МИСиС» (НИТУ «МИСиС»)
Россия

Ольга Михайловна Кугаенко.

Москва



В. С. Петраков
Государственный технологический университет «МИСиС» (НИТУ «МИСиС»)
Россия

Валерий Сергеевич Петраков.

Москва



Список литературы

1. Тяпунина Н. А., Наими Е. К., Зиненкова Г. М. Действие ультразвука на кристаллы с дефектами. — М.: Изд-во МГУ, 1999. — 238 с.

2. Наими Е. К. Анизотропия дислокационного внутреннего трения в реальных кристаллах: автореферат дис. ... докт. физ.-мат. наук. — М., 1993. — 37 с.

3. Наими Е. К., Бузанов О. А., Федосеев С. А. Влияние кристаллографической ориентации образца на параметры объемных акустических волн в лангасите при частотах 10-5 Гц / Материалы электронной техники. 2005. № 2. С. 39 - 43.

4. Наими Е. К., Степанова В. А. Влияние материала контейнера на пьезоэлектрические и акустические характеристики кристаллов лангасита / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 12. С. 25 - 30.

5. Mill B. V, Pisarevsky Yu. V Langasite-type materials: from discovery to present state / Proc. 2000 IEEE Inter. Frequency Control Symp. 2000. P 133 - 144.

6. Милль Б. В., Буташин А. В., Ходжабагян Г. Г. и др. Модифицированные редкоземельные галлаты со структурой Ca3Ga2Ge4O14 / Доклады академии наук СССР. 1982. Т. 264. № 6. С. 1385 - 1389.

7. Панич А. А., Мараховский М. А., Мотин Д. В. Кристаллические и керамические пьезоэлектрики / Инженерный вестник Дона. 2011. Т. 15. № 1. С. 53 - 64.

8. Пат. 2108418 РФ, С1, МКИ6 С 30 В 29/34,15/00. Способ выращивания монокристаллов лантан-галлиевого силиката / Бузанов О. А.; заявитель и патентообладатель ТОО «ФОМОС» — № 97103750/25; заявл. 12.03.97; опубл. 10.04.1998. Бюл. № 10.

9. Пат. 2126063 РФ, С1, МКИ6 С 30 В 29/34,15/00. Способ получения шихты для выращивания монокристаллов лантангал-лиевого силиката / Кознов Г. Г.; заявитель и патентообладатель «Рафида Девелопментс Инкорпорейтед (GB)» — № 96118840/25; заявл. 23.09.96; опубл. 10.02.98. Бюл. № 4.

10. Araki N. et al. Origin of piezoelectricity for langasite A3Ga5SiO14 (A = La and Nd) under high pressure / Journal of the European Ceramic Society. 2007. N 27. P 4099 - 4102.

11. Блантер М. С., Пигузов Ю. В., Ашмарин Г. М. и др. Метод внутреннего трения в металловедческих исследованиях. — М.: Металлургия, 1991. — 248 с.

12. Бузанов О. А., Козлова Н. С., Забелина Е. В. и др. Влияние условий получения на оптические спектры пропускания и электрофизические свойства кристаллов группы лантан-галлиевого силиката / Материалы электронной техники. 2010. № 1. С. 14 - 19.

13. Пьезоэлектрические материалы и приборы. http://www.ne-wpiezo.com (дата обращения: 13.02.2018).

14. Кугаенко О. М., Петраков В. С., Уварова С. С. и др. Пластическая деформация пьезоэлектрических кристаллов лантан-галлиевого танталата при циклических механических воздействиях / Деформация и разрушение материалов. 2012. № 2. С. 16 - 21.

15. Аронова А. М., Бережкова Г. В., Буташин А. В. и др. Прочность и пластичность монокристаллов La3Ga5SiOi4 / Кристаллография. 1990. С. 933 - 938.


Для цитирования:


Наими Е.К., Базалевская С.С., Кугаенко О.М., Петраков В.С. Исследование акустических параметров монокристаллов лантан-галлиевого танталата, подвергнутых циклической деформации и термоудару. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018;84(11):28-35. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-11-28-35

For citation:


Naimil E.K., Bazalevskaya S.S., Kugaenko O.M., Petrakov V.S. Study of acoustic parameters of lanthanum-gallium tantalate single crystals subjected to cyclic deformation and thermal shock. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2018;84(11):28-35. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-11-28-35

Просмотров: 67


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)