Сегнетоэлектрический керамический материал
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРА|МИЧ СКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий ВаТЮг .ZiO,2, NbjOj-, отличающийся тем, что, .с целью повышения диэлектрической проницаемости и улучшени ее температурной стабильности/ он дополнительно содержит ВаО, , / MgO м SbgO при следующем соотношении компонентов, мас.%; 84,00-88,45 BaTlOU 2,00-7,30 ZirO 0,40-3,00 NbjOj 4,,00 ВаО 0,10-2,00 0,10-0,80 MgO 0,05-0,80
СООЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
g(6g С 04 В 35/46, р, /
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕП СТВ\Г "
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3502145/29-33 (22) 20 ° 10.82 (46) 07 ° 03 ° 84 Бюл. В 9 (72) А.И. Акимов, А Н. Плевако и Д.Г. Шимченок (71) Институт физики твердого тела и полупроводников AH БССР (53) 666 ° 555(088. 8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР
Ф 470506, кл. С 04 В 25/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР 9 346760, кл» Н Ol D 3/09, 1972 ,(прототип) .
„„Su„„1077867 А (54) (57) СЕГНЕТОЭЛЕК1РИЧЕСЕИИ ИЕРА-! ИИ 1ЕСкИИ NATEPHAJt, содержащий BaTiOq ,ZrO>, Nb>O>, отличающийся тем, что, .с целью повыаения диэлект рической проницаемости и улучшении ее температурной стабильности, он дополнительно содержит ВаО, Ч О,. MgO и ЗЬ О3 при следующем соотнсщении компонентов, мас.Ъз
BaTiOg . 84,00-88,45
Z rOу 2,00-7,30
te o 0,40-3 00
ВаО 4,00-7,00
Ч2О 0 ° 10-2 00
Мдо 0,10-0,80 .Sb O 0,05-0,80
1077867
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть исполь зовано для изготовления керамических конденсаторов °
Известен сегнетоэлектрический ке рамический материал на основе титана бария состава, мас.В:
BaTi0> 92,7-96,0
ВаМЬ2 О6 3,0-7,2
LaA 203 0,3-0,8
У этого материала диэлектрическая проницаемость 1500 и изменение емкости в интервале температур -60
+85 С «+15| (13.
Однако материал отличается недостаточной температурной стабильностью диэлектрической проницаемости.
Наиболее близким к данному являет ся материал, содержащий спек титаната бария, трехокись висмута, двуокис циркония, пятиокись ниобия и двуокис церия при следующем соотношении компонентов, мас.В:
BaTiO
Н 2 О
73-90
7,7-15
ZrO2 2-7
Ыа О 0,3-3
СеО
0-2
Материал имеет величину диэлектрической проницаемости 6=1000-1200.
Стабильность емкости в интервале рао бочих температур от -60 до +85 С
+5% Г2 7.
Указанный материал имеет относительно невысокие значения и недостаточную температурную стабильность диэлектрической проницаемости.
Цель изобретения — повышение диэлектрической проницаемости и улучшение ее температурной стабильности.
Указанная цель достигается темр что сегнетоэлектрический керамический материал, содержащий ВаТ10>, Zr02< Nb 0,, дополнительно содержит
ВаО, Ч О, NgO и ЯЬ О при следующем соотношении компонейтов, мас.Ъ:
84,0-88,45
ИГО 2,00-7,30
Nb Ь, 0,40-3,0
Ва 4,00-7,0
V2os 0,10-2,0
Mg0 0,10-0,80
ЯЬ20 0 05 0,80
Содержание в сегнетокерамическом материале ионов ванадия способстюлет сглаживанию температурной зависимости емкости. Если содержание оксида ванадия меньше 0,103, эффект сглаживания незначителен. При содержании оксида в надия, превышающем 2,00%, происходит уменьшение диэлектрической проницаемости.
60 диэлектрической проницаемости. Когда содержание оксида сурьмы менее
0,05%, не достигается высокое значение диэлектрической проницаемости и несколько повышается температура спекания. Если содержание оксида сурьмы превышает 0,80%, увеличиваются диэлектрические потери и уменьшается температурный диапазон спекания, оптимальная добавка оксида бария
>0 находится в пределах 4,00- 7,0ОЪ и при дальнейшем ее увеличении происходит снижение диэлектрической проницаемости, укрупнение кристаллических зерен в керамическом материале, 15 повышается тангенс угла диэлектри- . ческих потерь. При добавках оксида бария менЪше 4,00 не достигается вы1 сокое значение диэлектрической проь ницаемости, а температурный коэффи" ь ъП циент емкости становится хуже.
Положительный эффект достигается за счет добавки в керамический материал смеси, состоящей из V О, MgO, ЯЬ О и ВаО. При введении каж25 дого из этих веществ в отдельности полученный эффект незначителен.
Сегнетокерамический материал получают по общепринятой керамической технологии. Приготавливают смесь из спека титаната бария, оксидов магHHH сурьмы бария, взятых в необходимых соотношениях, а затем измельчают. Из смеси получают образцы прессованием в виде дисков, которые обжигают в электрической силитовой печи при
1330-1400 С с выдержкой при конечной температуре в течение 2-3 ч.
Для получения сегнетокерамического материала готовят смеси компонентов, 40 содержащие каждая, мас.Ъ:
BaTiO 84,0 87,00 88,45
Ег02 7,30 4,83 2,00
Nb<0> 3,00 0,87 0,40
Ч2 ОУ Ок10 1 00 2,00
45 NqO 0,80 0,13 0,10
ЯЬ О 0i80 0,16 0,05
Ва0 4,00 6,01 7,00
Каждую смесь спекают в электрической силитовой печи. На керамичес- . кие образцы наносят электроды вжиганием серебра при 800 С. Полученные сегнетокерамические образцы имею следующие свойства, представленные в таблице.
Показатели
Составы
1 2 . 3
1400 1600 1300
Прй содержании оксида магния менее 0,10 эффект увеличения диэлектрической проницаемости незначителен, Диэлектричеса если оксида магния содержится боль- кая проницаеше 0,801, то наблюдается снижение 65 масть Е/Я
1077867
Продолжение таблицы
Составы !
Показатели
1 2 3
Изменение емlCOCTH d С/С 20o
Ф в интервале температур е от -60 до
20 С 2,5 41 . (2 от 20 до
85 С 4 -(3 cñ5
Тангенс угла диэлектрических потерь
0,019 0,015 0,020
Удельное объемное сопротивление, Ом м 25
2,3" 10 4,7 10 2,1" 10
Составитель Н. Фельдман
Редактор О. Колесникова Техред .Л.Коцюбняк Корректор А. Тяско тТираж 606 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 856/14
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Преимущества полученного сегнетокерамического материала оптнмального состава заключаются в следующем: величина диэлектрической проницаемости для лучшего состава на
ЗЗЪ выше, чем у известного материала, а ее изменение в интервале тем5 иератур 20 †.85 С не превышает 3 и
1% в интервале температур -60 — 20 С, у прототипа 5%. Более высокие электричЕские характеристики предложенного материала позволяют получать более качественные конденсаторы. к тому же предложенный материал не содержит дефицитных оксидов висмута и церия. Отсутствие оксида висмута позволяет получать монолитные конденсаторы с более дешевыми палладиевыми электродами. Технология получения предложенного сегнетокерамического материала не отличается от известных.
По сравнению с базовым объектом йрименение полученного сегнетокерамического материала в элементах ра" диоэлектронных схем позволяет уменьшить габариты конденсаторов, что приводит к экономии драгоценных м8таллов, используемых для нанесения электродов, к уменьшению габаритов и веса радиоаппаратуры.