Шихта сегнетокерамического материала

 

1.ШИХТА СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКО-; ГО МАТЕРИАЛА, содержащая смесь титана-1 та бария с модифицирующими добавками, выбранными из группы, включающей цирконаты , ста.наты, титанаты щелочноземельных металлов и оксиды редкоземельных металлов, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости материала, она дополнительно содержит смесь оксидов бария и бора или смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы, включающей кальций фосфор и германий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Смесь титаната бария с модифицирующими добавками , выбранными из группы, включающей цирконаты, станаты, титанаты щелочноземельных металлов и оксиды редкоземельных металлов98 ,5-99,8 Смесь оксидов бария и бора или смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы. включающей кальщй, фосфор и германий 0,2-1,5 2.Шихта по п. 1,отличающ а я с я тем, что оксиды бария и . бора взяты в следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксид бария35-55 Оксид бора45-65 3.Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы, включающий кальций, фосфор и германий, содержит смесь оксидов бария, бора и кальция при следующем соотношении компонентов , мас.%: ОкСид бария 25-53 О) 45-63 Оксид бора Оксид кальция 2-10 4, Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, .выбранного из группы, включающей кальций , фосфор и германий, содержит СО смесь оксидов бария, бора и фосфора а при следующем соотношении компонен тов, мас.%: Оксид бария 35-55 Оксид бора 13-63 Оксид фосфора 2-30 5. Шихта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы, включающей кальций, фосфор и германий, содержит смесь оксидов бария, бора и германия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксид бария35-55 Оксид бора15-63 Оксид германия 2-30

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аа (11), ВСЮ H01G 41

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ -" л,,.1

35-55

15-63

2-30 (21) 3412159/18-21 (22) 16.03.82 (46) 07.06.84. Бюл. № 21 (72) Э.И. Мамчиц, Ю.И. Гольцов, В.Т. Мальцев, В.В. Клубович, В.В.Михневич, Н.M. Ремова и Л.И. Нахрова (53) 621.319.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 810643, кл. С 04 В 35/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 657043, кл. С 04 В 35/00, 1978. (54)(57) 1.ШИХТА СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКО-.

ГО МАТЕРИАЛА, содержащая смесь титана- та бария с модифицирующими добавками, выбранными из группы, включающей цирконаты, станаты, титанаты щелочноземельных металлов и оксиды редкоземельных металлов, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости материала, она дополнительно содержит смесь оксидов бария и бора или смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного иэ группы, включающей кальций, фосфор и германий, при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Смесь титаната бария с модифицирующими добавками, выбранными из группы, включающей цирконаты, станаты, титанаты щелочноземельных металлов и оксиды редкоземельных металлов 98,5-99,8

Смесь оксидов бария и бора или смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы, включающей кальций, фосфор и германий 0,2-1,5

2. Шихта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что оксиды бария и бора взяты в следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Оксид бария 35-55

Оксид бора 45-65

3. Шихта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы, включающий кальций, фосфор и германий, содержит смесь оксидов бария, бора и кальция при следующем соотношении компонентов, мас.Е: В

Оксид бария 25"53

Оксид бора 45-63

Оксид кальция 2-10 С»

4. Шихтапоп. 1, о тличающ а я с я тем, что смесь оксидов Я ! бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы, включающей каль-| ций, фосфор и германий, содержит смесь оксидов бария, бора и фосфора при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Оксид бария

Оксид бора

Оксид фосфора

5. Шихта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного иэ группы, включающей кальций, » фосфор и германий, содержит смесь оксидов бария, бора и германия при следующем соотношении компонентов. мас.Х!

Оксид бария 35-55

Оксид бора 15-63

Оксид германия 2-30

1096700

Изобретение относится к составам керамических материалов на основе титаната бария и может быть использовано в электронной промышленности для изготовления электрических конденсато-5 ров низкочастотных групп.

Известны сегнетокерамические материалы, шихта которых, кроме титаната бария, дополнительно содержит модифицирующие добавки в виде цирконатов, .

10 станатов .или титанатов щелочноземельных элементов, а также оксиды редкоземельных элементов (1j .

Однако данные материалы, наряду с высокими диэлектрическими свойствами, имеют относительно низкую термостойкость, что при неравномерном температурном воздействии на изделия из них в процессе изготовления или эксплуатации приводит к возникновению микротрещин и ухудшению качества.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является шихта сегнетокерамического материала, содержащая смесь титаната

25 бария с модифицирующими добавками, выбранными из группы, включающей цирконаты, станаты, титанаты щелочноземельных металлов и оксиды редкоземельных элементов (2) .

Недостатком указанного материала является то, что повышение термостойкости связано с одновременным снижением сопротивления изоляции и емкости. З5

Цель изобретения — повышение термостойкости материала.

Указанная цель достигается тем, что шихта сегнетокерамического материала, содержащая смесь титаната ба- 40 рия с модифицирующими добавками, выбранными из группы, включащей цирконаты, станаты, титанаты щелочноземельных металлов и оксиды редкоземельных металлов, она дополнительно 45 содержит смесь оксидов бария и бора или смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы включающей кальций, фосфор и германий, при следующем соотношении 50 компонентов, мас.Х:

Смесь титаната бария с модицифирующими добавками, выбранными из группы, включающей цирконаты, станаты, титанаты щелочноземельных металлов и оксиды редкоземельных металлов 98,5-99,8

Смесь оксидов бария и бора или смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента выбранного из группы, включающий кальций, фосфор и германий 0,2-1,5

Оксиды бария и бора берут в следую щем соотношении компонентов, мас.1:

Оксид бария 35-55

Оксид бора 45-65

Смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы кальций, фосфор и германий, содержит смесь оксидов бария, бора и кальция при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Оксид бария 25-53

Оксид бора 45-63

Оксид кальция 2-10

Смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного иэ группы кальций, фосфор и германий содержит смесь оксидов бария, бора и фосфора при следующем соотношении компонентов мас.Ж:

Оксид бария 35-55

Оксид бора 15-63

Оксид фосфора 2-30

Смесь оксидов бария и бора с оксидом элемента, выбранного из группы: кальций, фосфор, германий содержит смесь оксидов бария, бора, германия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид бария 35-55

Оксид. бора 15-63

Оксид германия 2-30

Следует отметить, что полное замещение оксидов бария и бора не приводит к достижению поставленной цел...

Предлагаемую шихту сегнетокерамического материала получают следующим образом.

Из предварительно синтезированного спека БаТЮ с модификаторами и добавки соединений бария и бора, взятых в необходимых соотношениях,.приготавливают смесь, которую подвергают измельчению до удельной поверх1ности 3000-7000 см /r, При этом для улучшения технологических свойств материала добавка соединений бария и бора может быть предварительно о сплавлена в стекло при 1000-1200 С в течение 0 5-1 ч с последующим иэ1096700

Готовят

Состав 1 с 8ш203, Ип смеси из 35

-8203 oo

Содержание компонентов добавки, мас. X

Исследуемые составы

Состав шихты

ВаО СаО В 03 Р 0 е 02

40 10 50

40 — 50

40 5 40

40 5 20

15

5 30

99,0 мас.Х смеси BaTi03 с СаЕ203, Nb20< Nd<03, ZnO, MnCO3 1,0 мас.Ж смеси, составы которой приведены в табл. 2

7-9

3 мельчением. Из полученной шихты материала формуют заготовки конденсаторов любым из известных в конденсаторостроении способом, обжигают при

1200-1400 С, выполняют сборочные опе- > о рации и контроль параметров.

Определение термостойкости материала и изделий из него осуществляют следующим образом

Заготовки изделий (либо образцы материала) нагревают до температур

40, 50, 60 и т.д. до 500 С, а затем резко охлаждают в воде с температурой 15-20 С. Величину перепада тем- 15 ператур (hT) находят по разнице температур нагрева и воды. После охлаждения в воде измеряют сопротивление изоляции и определяют зависимость

R »= f(aT ) . За термостойкость (aTq) 20 при этом принимают минимальный пе" репад температур, выше которого начинается непрерывное снижение сопротивления изоляции (R<3) образца материала или заготовки. 25 шихту слелующих составов:

99,8 мас.Ж смеси BaTi03

СО3, Nb

Состав 2. 98,5 мас.X смеси ВаТдО с Sm203t ИпС03, Nb203„BaC03

;1,5 мас.X смеси из 55 мас.Х ВаО и

45 мас.X В20з ° .Составы 3 - 6. 99 мас.X. смеси

BaTiO3 с Sm203 ° ИпС03 НЬ205 BaCO, 1 мас.X смеси, составы которой приве. дены в табл.1.

При этом за основу шихты составов

1 — 6 2 . 7 - 9 взят материал

1 — 6 7 — 9 взят материал 2

Эффективность предлагаемой шихты подтверждается результатами опытной проверки, данные о которых сведены в табл.3.

Как видно из табл. 3, термостойкость предлагаемого материала (составы 1-6) в сравнении с известными материалами (составы 7-12) в 1,5-2 раза вышее. При этом значения параметров изделий не ухудшаются.

Практические применение предлагаемой шихты в производстве низкочастотных монолитных конденсаторов в сравнении с известными, позволяет повысить качество конденсаторов и увеличить их выход годных на 10-157 в результате сокращения количества конденсаторов с микротрещинами, что в свою очередь позволяет на 10-15Х сократить расход сырьевых материалов.

Таблица 1

1096700

Таблица 2

Состав шихты

Содержание компонентов добавки, мас. М

Ва0 СаО В О> С,е02 Р20б

7 45 5 50

8 55 — 25 20

9 35 10 20 30 5

Таблица 3

Значения характеристик

Исследуемые составы

R N39 М0М термостойкость о

STRE С

С мкФ

Предлагаемые

Известные

Известный состав (1j

11

Известный состав (P)»

0,115 40-50

1,.9 10

8, 6 ° 10

О, 119 . 40-60

ЗНИИИИ Заказ 3834/39 Тираж 683 Ящцщсиое

4авваи ПШ "Патеат", г. йкгород,уй.проектная, а

3,9 10

9, 5 ° 10

3,6 10

4, 2 ° 10

3,5 10

3,5 10

3,5 10

2,6 10

2 ° 10Э

4,7 10

0,031

0,030

0,029

0,296

0,303

0,0339

0,0296

0,117

0,126

0,123

50-60

90"120

70-130

50-130

60-140

40-150

30-40

70-140

50-100

90-110