Российские новости ИС

Пьезокерамический материал с оксидом церия для ультразвуковых устройств

Федеральная служба по интеллектуальной собственности выдала патент № 2865226 на пьезокерамический материал на основе цирконата-титаната свинца. Разработку создали специалисты Воронежского государственного технического университета.

Назначение и область применения

Материал предназначен для использования в ультразвуковых устройствах, работающих в условиях сильных электрических и акустических воздействий.

Ключевые сферы применения:

  • системы стабилизации летательных аппаратов;
  • авиационная техника и бортовые датчики;
  • робототехнические комплексы и манипуляторы;
  • беспилотные аппараты различного назначения.

Проблематика традиционных пьезокерамических материалов

Сегнетожесткие пьезокерамики на основе цирконата-титаната свинца обладают рядом преимуществ: малыми диэлектрическими потерями, высокой механической добротностью и относительно высокими коэффициентами электромеханической связи.

Однако при длительных интенсивных механических и электрических нагрузках традиционные составы могут демонстрировать деградацию электрофизических параметров, что снижает точность и надёжность устройств.

Инновационное решение

Авторы изобретения предложили пьезоэлектрический керамический материал с дополнительной добавкой оксида церия CeO2.

Материал получают по стандартной двухстадийной керамической технологии из шихты с модифицированным соотношением компонентов. Добавка оксида церия и оптимизированные режимы синтеза позволяют достичь улучшенных характеристик:

  • повышенной стабильности электрофизических параметров при динамических нагрузках;
  • снижения энергетических потерь в режиме интенсивной эксплуатации;
  • повышения точности измерений в датчиках угловых скоростей и ультразвуковых преобразователях.

Технические преимущества

Использование предложенного материала обеспечивает:

  • предсказуемую работу устройств в условиях переменных механических и электрических воздействий;
  • увеличение ресурса ультразвуковых преобразователей за счёт снижения деградации параметров;
  • улучшение соотношения сигнал/шум в измерительных системах на базе пьезоэлементов.

Практические рекомендации

Для разработчиков ультразвуковых устройств

Оценивайте потенциал применения модифицированной пьезокерамики при проектировании систем для работы в экстремальных условиях. Своевременный подбор материалов повышает надёжность и точность конечного продукта.

Для производителей авиационной и робототехнической техники

Проводите испытания пьезоэлементов с добавкой оксида церия в условиях, имитирующих реальные эксплуатационные нагрузки. Документирование результатов помогает обосновать выбор материала для сертификации.

Для юридических консультантов

Координируйте стратегии охраны материаловедческих инноваций с учётом специфики патентования композиционных составов. Понимание технологических нюансов помогает формировать обоснованные заявки на изобретения.

Значение разработки для отрасли

Патентование пьезокерамического материала с оксидом церия защищает интеллектуальную собственность российских разработчиков и создаёт основу для импортозамещения в сегменте высокоточных ультразвуковых компонентов.

Для авиационной и робототехнической промышленности это возможность использовать материалы с повышенной стабильностью, снижая риски отказов критических систем и повышая точность навигационных и измерительных решений.

О компании «IQ Technology»

«IQ Technology» — международное юридическое агентство, специализирующееся на защите интеллектуальной собственности, товарных знаков и электронной торговли. Мы помогаем клиентам по всему миру выстраивать стратегии охраны нематериальных активов, анализировать риски и защищать бренд на маркетплейсах и цифровых площадках.