Шихта сегнетокерамического материала для термостабильных конденсаторов

 

Сущность изобретения: шихта включает (мае. %) термически разложенный титанилоксалат бария 99,11-99,35; пентоксид ниобия 0,57-0,73; оксид кобальта 0,08-0,16. Материал готовят по обычной керамической технологии, перед смешиванием компонентов шихты проводят прокалку титанил-оксалата бария при температуре 1100°С. Материал, полученный из предложенной шихты, имеет следующие характеристики: епри 20°С 2900-3700, Де /Ј20°с ± 10% в интервале - 60 + 125°С. 1 табл, сл и диэлектрической проницаемостью 1500- 2000. Известен керамический материал, содержащий титанат бария, (V) оксид ниобия и другие добавки, диэлектрическая проницаемость которого составляет 2960-3100 при ее изменении в интервале температур от-60 до 125°С, равном ±14%. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является шихта сегнетокерамического материала, включающая термически разложенный титанил-оксалат бария, (V) оксид ниобия и добавки оксидов редкоземельных элементов. Материал имеет следующие электрические свойства: диэлектрическая проницаемость 3000, относительное изменение диэлектрической проницаемости в интерваVI го CS сл ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774398/33 (22) 26,12,89 (46) 15.04,92. Бюл. ¹ 14 (71) Научно-исследовательский институт Гириконд" с заводом (72) Б.А, Ротенберг, М.П, Дорохова, В.П.

Пышков, А.Л. Тронин, Г.Н, Макарова, Ф.К.

Алексеева и И,М; Мищенко (53) 666.638(088.8) (56) ОСТ 11.0309-86, Материалы керамические для иэделий электронной техники.

1986, Авторское свидетельство СССР

¹ 1258825, кл. С 04 В 35/46, Н 01 G 4/12, опублик. 1986.

Балакишиева Т,А. и др, III Всесоюзная конференция по физико-химическим основам технологии сегнетоэлектрических и родственных материалов. Звенигород, 24—

28 on ., 1988. — Тезисы доклада, M., 1988, с.98.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано в производстве керамических конденсаторов низкого и высокого напряжения.

Известны сегнетокерамические материалы диэлектриков на основе соединений бария и титана (ВаТ!Оз), для которых характерны высокие значения диэлектрической проницаемости, ее высокая температурная стабильность и относительно слабая зависимость от напряженности постоянного поля, а также высокая электрическая прочность.

Так, керамические материалы Т-1000 и

Т-2000 характеризуются величиной относительного изменения диэлектрической проницаемости в интервале температур от -60 до

125 С Ле / e zp Oc не более +. 15 и +. 20%... Ж, „1726452 А1 (я)з С 04 В 35/46, Н 01 G 4/12 (54) ШИХТА СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКОГО

МАТЕРИАЛА ДЛЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНЫХ

КОНДЕНСАТОРОВ (57) Сущность изобретения: шихта включает (мас.%) термически разложенный титанилоксалат бария 99,11 — 99,35; пентоксид ниобия 0,57 — 0,73; оксид.кобальта 0.08 — 0,16.

Материал готовят по обычной керамической технологии, перед смешиванием компонентов шихты проводят прокалку титанил-оксалата бария. при температуре 1100 С, Материал, полученный из предложенной шихты, имеет следующие характеристики: е при 20 С 2900 — 3700, Ьe / F.ю с =

+ 10% в интервале — 60+ 125 С. 1 табл, и диэлектрической проницаемостью 1500—

2000, Известен керамический материал, содержащий титанат бария, (V) оксид ниобия и другие добавки, диэлектрическая проницаемость которого составляет 2960 — 3100 при ее изменении в интервале температур от -60 до 125 С, равном 14%.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является шихта сегнетокерамического материала, включающая термически разложенный титанил-оксалат бария, (V) оксид ниобия и добавки оксидов редкоземельных элементов.

Материал имеет следующие электрические свойства: диэлектрическая проницаемость - 3000, относительное изменение диэлектрической проницаемости в интерва1726452

99,11 — 99,35

0,57 — 0.73

0,08 — 0,16

3 ле температур от -60 до 125 С по группе

Н20, т.е, Лe / e 20 с не превышает+20;4.

Однако такая шихта характеризуется недостаточно высокой температурной стабильностью диэлектрической и роницаемости.

Цель изобретения — повышение температурной стабильности материала при сохранении высокой диэлектрической проницаемости, а также обеспечение высокой эластической прочности и малого изменения диэлектрической проницаемости при воздействии постоянного электрического поля.

Поставленная цель достигается тем, что шихта сегнетокерамического материала, включающая термически разложенный титанил-оксалат бария, (V) оксид ниобия и добавку, содержит в качестве добавки оксид кобальта при следующем соотношении компонентов, мас. :

Титанил-оксалат бария

В а Ti 0(C204)2.4h20 99,11 — 99,35

Оксид ниобия (V) КЬ205 0,57 — 0,73

Оксид кобальта Соз04 0,08 — 0,16

Предлагаемый материал готовят па обычной керамической технологии как путем сухого помола и смешения в вибромельнице в течение 4 ч, так и мокрым помолом в шаровой мельнице в гечение 24 ч. Рекомен- 30 дуемая удельная поверхность готовой шихты материала 2 м /ч.

Предварительно перед смешением компонентов проводят прокалку титанил-оксалата бария при 1100 С, в результате чего образуется титанат бария ВаТ!Оз, к которому добавляются оксиды ниобия и кобальта в количествах, обеспечивающих заявляемое отношение. Свойства материала проверяют на дисках, оформленных методом прессова- 40 ния, обжиг заготовок проводят в электропечах при 1360 — 1460 С, в качестве электродов используют серебро.

Электрические свойства предлагаемого материала и материала-прототипа пред- 45 ставлены в таблице. Относительное изменение диэлектрической проницаемости в интервале температур от - 60 до 125 С Ля / е 20 с определяют следующим образом: измеряют температурную зависимостью и вычисляют относительное ее изменение по формулам:

ЛŠ— 60 С e — 60 С е20 С

Е20 С, е20 С

Le+125 с +125 с e20 с

e20 С e20 С

Аналогично определяют Ля / e20 с в других точках температурного интервала.

Расчет относительного изменения диэлектрической проницаемости при воздействии постоянного электрического поля

Лe / е о проводится следующим образом; измеряют диэлектрическую проницаемость образцов без приложения постоянного напряжения (e ) и с приложением постоянного электрического поля Ео (я о). Изменение диэлектрической проницаемости вычисляют по формуле

Ле о о e o

Формула изобретения

Шихта сегнетокерамического материала для термостабильных конденсаторов, включающая термически разложенный титанил-оксалат бария (V) оксид ниобия и добавку, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения температурной стабильности материала при сохранении высокой диэлектрической проницаемости, она содержит в качестве добавки оксид кобальта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Термически разложенный титанил-оксалат бария (V) оксид ниобия

Оксид кобальта

1726452

Шихта по примеру

Показатели

Прототип

4 5

Состав, мас.Ф:

99,25 99,11 99,43

0,63 0,73 0,52

0,12 0,16 0,05

ВаТ О (С 04 ) 4Н О

НЬ О, 99,00

0,79

0,21

99,35

0,57

0,08

СозО

Характеристики

Диэлектрическая проницаемость при 20 С, f.gp 0 2900-3100 3100-3600 3200-3700 1900-2500

2700-4500 3000

Относительное изменение диэлектрической проницаемости в интервале температур от-60 до 125 С, ьЕ/Езз,Ж (не более)

Относительное изменение диэлектрической проницаемости при воздействии постоянного электрического поля напряженностью

Е 1 кВ/мм Ь Е /ЕЕ,Ж (не более) +10

-12

+10

"40

+10

-50

1О

-20

-20

-20

-19

-20

Электрическая проч" ность Е„,кВ/мм

6,2

5,6

40

50

Составитель М.Дорохова

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор В.Данко роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1246 Тираж

ВНИИПИ Гос а ст

Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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