一种硼酸钙氧钇钆高温压电晶体切型及在压电领域中的应用

摘要

本发明涉及一种硼酸钙氧钇钆高温压电晶体切型及在压电领域中的应用，采用硼酸钙氧钇钆高温压电晶体Y_xGd_1-xCa₄O(BO₃)₃，x＝0.1～0.9通过加工制作得到性能优良的晶体切型，通过沿不同物理轴旋转一定角度获得最大纵向压电常数切型、最大切变压电常数切型和最大横向压电常数切型，本发明的晶体切型最大有效压电常数可达～13pC/N，为石英晶体的3～5倍，硅酸镓镧晶体的2倍，大大提高压电传感器件的灵敏度。

主权项

一种硼酸钙氧钇钆高温压电晶体切型，硼酸钙氧钇钆高温压电晶体化学式为Y_xGd_1‑xCa₄O(BO₃)₃，x＝0.1～0.9，熔点1460℃，室温到熔点无相变，晶体的结晶轴a轴与压电物理轴的X轴夹角为(a,X)＝11.2°，结晶轴c轴与压电物理轴的Z轴夹角为(c,Z)＝0°；结晶轴b与压电物理轴的Y轴平行，压电物理轴X、Y轴和Z周相互垂直并遵循右手螺旋法则；厚度记为t，长度记为l，宽度记为w；Y_xGd_1‑xCa₄O(BO₃)₃晶体的XY切型、YX切型、XZ切型、ZX切型或ZY切型的晶片切割后，绕X轴旋转一定角度记为α，绕Y轴旋转一定角度记为β，绕Z轴旋转一定角度记为γ，所述的硼酸钙氧钇钆高温压电晶体切型选自下列任一种：a、最大纵向压电常数切型将XY切型晶片先以Y方向为轴按右手螺旋法则旋转角度β，然后以宽度Z方向为轴，按右手螺旋法则旋角度转γ得到的晶体切型，‑15°≤β≤20°，20°≤γ≤45°；纵向压电常数为4～6pC/N；b、最大切变压电常数切型将YX切型晶片以Y方向为轴按右手螺旋法则旋转β角度得到的晶体切型，‑25°≤β≤20°，切变压电常数为8～13pC/N；c、最大横向压电常数切型将XY切型晶片以Y方向为轴按右手螺旋法则旋转β角度得到的晶体切型，‑25°≤β≤20°，横向压电常数为4～5pC/N。