Пьезокерамический материал с оксидом церия для ультразвуковых устройств
2026-07-27 09:11
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.
«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.