Керамический нелинейный диэлектрический материал

 

КЕРАМИЧЕСКИЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИ МАТЕРИАЛ,содержащий CdjNb O, отличающийся тем, что, с целью снижения диэлектрических потерь и увеличения электрической прочности, он дополнительно содержит PbjBi NbOfe при следующем соотношении компонентов, мол. %: CdjNbgOr 90-94 PbjBlNbOg6-10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUNIN

РЕСПУБЛИК ае of) А за

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

rI0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3532379/29-33 (22) 06.0.1 . 83

-(46) 15. 07. 84. Бюл .. У 26 (72) Л.Г.Никифоров, В.К.Будилов, В.В.Шувалов, С.И.Урбанович и В.Е.Зыкова (71) Рыбинский авиационный технологический институт (53) 666.655(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 222231, кл. С 04 В 35/ОО, 1965.

2. A. de Brettevil à.à. " J Am.

Ceram. Soc; 1957, 40, р. 86-89 (прототип). (54) (57) КЕРАМИЧЕСКИЙ НЕЛИНЕЙНЬ1Й

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЙАТЕРИАЛ, содержащий

Сд МЬ 07, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью снижения диэлектри ческих потерь и увеличения электрической прочности, он дополнительно содержит Pb Bi КЬО при следующем соотношении компонентов, мод. Х:

CdþNbã0 90-94, РЬг ВЕЛЬО 6-10

110278

Изобретение относится к нелинейным диэлектрическим материалам и может быть использовано в радиоэлектронике, преимущественно для изготовления диэлектрических усилителей, работающих при низких температурах.

Известны различные керамические нелинейные диэлектрики (1) .

Недостатками известных керамических нелинейных диэлектриков является 10 сложность технологии их изготовления и недостаточно высокие значения па п раметра качества 0 = — —, г р где m = макс мин

15 смакс мин

Š— глубина модуляции диэлектрической проницаемости, 6(3 — тангенс угла диэлектрических потерь.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является сегне1 тоэлектрнк Cd

Однако Cd

Cd2Nb2O@ заметной нелинейностью не

30 обладает) .

Цель изобретения — снижение диэлектрических потерь и увеличение электрической прочности.

Поставленная цель достигается тем,35 что керамический нелинейный диэлектрический материал, содержащий СЙ ИЬ201, дополнительно содержит Pb2BiNb06 при следующем соотношении компонентов, мол. Ж:

CdòNbz Oz 90-94

Pb2BiNbO6 6-10

Оксиды РЬО, В1208, ИЬ205 в малярном отношении 4:1:1, соответствуют по стехиометрии сложному оксиду 45

РЬ2 31ыь06

Полученную смесь тщательно пере" мешивают, проводят первый обжиг при

1100 С с выдержкой 1 ч. Затем порошок прессуют и второй обжиг проводят 0 при 1300 С с выдержкой 1 ч. При этих операциях атомы РЬ и Bi входят в кристаллическую решетку основьг, б 2 имеющей структуру типа пирохлора.

Значительное снижение tg о можно объяснить тем, что при замещении атомов Cd u Nb атомами Pb u Bi происходят весьма сильное понижение температуры Кюри (Т ), так что уже при введении 7 мол.7 примеси она

1 понижается более, чем на 100 . Таким образом, осуществляется переход из сегнетоэлектрического состояния в параэлектрическое, при этом значительно снижается tgS . Комбинация

1 . 1 окислов 2РЬО + 2B1203+ 2Nb205Bb16pa на в связи с тем, что при этом сохр ан яе тс я и сходи ая кристаллическа я структура и происходит наибольшее падение Т и сравнительно небольшого количества примеси, чтобы осуществился переход в параэлектрическое состояние.

Пример. В качестве исходных реактивов используют СЙСо3, РЬСо, Bi О марки "РЭТУ-675-61". Все нс2 ходные смеси приготавливают смешиванием в течение 1 ч в фарфоровой ступке со спиртом. Первый обжиг проводят при 1100 С с выдержкой 1 ч. о

Затем эти смеси прессуют при давлении 1,5. 10 Аа и обжигают при

1300 С с выдержкой 1 ч. Полученнные таким образом образцы имеют достаточно правильную форму диска.

Анализ рентгенограмм показал, что все синтезированные составы имеют структуру типа пирохлора. Никаких следов непрореагированных окислов, а также других фаз на рентгенограммах не обнаружено.

На диски наносят электроды путем . выжигания серебра при 700 С и проо водят исследование диэлектрических свойств при наложении постоянного электрического поля (E). Составы образцов представлены в табл. 1, а их диэлектрические свойства - в табл. 2. Исследования проводят при

t = -196 С на частоте 1,S ° 10 Гц.

Хотя нелинейность у смесей 2-6 несколько ниже, чем у 1 (известного прототипа), однако качество состава 4 как нелинейного диэлектрика выше, чем у известного.

1102786

Таблица

Состав материала в оксидах, мол.X

Смесь

СоО РЪО В ЯОЗ ИЬ О

СЙ2ИЬ 06 РЬ2В1НЬО6

49,14

100

45,42 4, 16

44,70 4,96

2,17

2,59

93

3,00

5,76

43,99

45,78

4190 810 422

11,83

43,55

6,17

38,56

Таблица 2

Ец8 10

g Е 100Х Ео приЕ=О

Смесь, Е пробоя, кв/см

500

30 -10

3,8

1,8

1,2.40

2800

1540

1,2

1,5

40 60

1270

0,4

1,4

930

0,7

510

0,1

0,2

Составитель Н.Фельдман

Техред М. Гергель Корректор Ю.Макаренко

Редактор И.Недолуженко

Заказ 4900/15 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

50 >86

48, 25

47,75

47,25