Низкотемпературный сегнетокерамический конденсаторный материал
Использование: в производстве керамических монолитных конденсаторов II типа подкласса 2Е. Сущность изобретения: низкотемпературный се гнетокерамическии конденсаторный материал содержит, мас.%; титанат бария 82,44 - 89,24, цирконат кальция 5,34 - 7,52; оксид неодима 0,77 - 1,41; пентоксид ниобия 0,24 - 0,56; оксид цинка 1,36- 1,88; углекислый марганец 0.05 - 0,19; цинкоборатное стекло 3 - 6. Цинкоборатное стекло содержит, мас.%: оксид цинка 47 - 53, оксид бора 38 - 42, оксид калия 1,8 - 2.2; оксид натрия 1,0- 1,6: оксид свинца 4,4-5,0; оксид бария 1,8 - 2,2.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
-, ..., >- w-, õ . Л !! .у;
ОБРЕТЕНИЯ вЂ” "- -"
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901701/33 (22) 11.01.91 (46) 30.01,93, Бюл, N: 4 (71) Научно-исследовательский институт
"Гириконд" с заводом (72) Б. А. Ротенберг, М, П. Дорохова, С. П.
Рябинина, H. И. Пахомова; Л. В. Кускова и
Э. И. Продавцова (56) Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 810643, кл. С 04 В 35/00, 1981, Отраслевой стандарт "Материалы керамические для изделий электронной техники", ОСТ 110309 — 89, 1986 (материал Т-4500, тип Б, класс V, группа е, категория!).
Авторское свидетельство СССР
N - 1583393, кл. С 04 В 35/46, Н 01 С 4/12, 1990.
Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано в производстве керамических монолитных конденсаторов 11 типа по группе термоста. бильности 2Е в соответствии с требованиями МЭК (публикация 1 ЕС 384-9 — 1988).
В.настоящее время для производства монолитных конденсаторов с высокой удельной емкостью подклассов 2Е и 2F используются керамические материалы на основе ВаТ10з и его твердых растворов типа
ВаТ10з — СаЕГОз.
Диэлектрическая проницаемость 8 этих материалов составляет 4800 — 13000, тангенс угла диэлектрических потерь tg д =
=0.015 — 0,025, удельное обьемное сопро-, тивление p v = 10 о — 10 Ом. см. Однако известные материалы отличаются большим изменением диэлектрической проницаемости в интервале рабочих температур, которое выходит за пределы, установленные
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗ
„„5Q „„1 791428 А1 (я)5 С 04 B 35/46, Н 01 G 4/12 (54) НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ
МАТЕРИАЛ (57) Использование: в производстве керамических монолитных конденсаторов 11 типа подкласса 2Е. Сущность изобретения; низкотемпературный сегнетокерамический конденсаторный материал содержит, мас,%; титанат бария 82,44 — 89,24; цирконат кальция 5,34 — 7;52; оксид неодима 0,77 — 1,41; пентоксид ниобия 0,24 — 0,56; оксид цинка 1,36 — 1,88; углекислый марганец 0,05 — 0,19; цинкоборатное стекло 3 — 6. Цинкоборатное стекло содержит, мас,7,: оксид цинка 47 — 53, оксид бора 38 — 42, оксид калия 1 8 — 2 2 окси нат ия 1 — 1 окси д р,0,6, д свинца 4,4 — 5,0; оксид бария 1,8 — 2,2.
МЭК, и высокой температурой спекания (1320 — 1400) С, что не позволяет использовать электроды из сплавов серебра с палла- дием Ag/Pd (70/30), ° и
Наиболее близким по составу является сегнетокерамический материал ВС-1А, соответствующий группе термостабильности ею
2F, т. е, с относительным изменеййем диэлектрической проницаемости Ля/к в йнтервале температур (— 25 — 85)0С, равным (+30 — 80)/„и температурой спекания (1320 00 — 1380) С.
Недостатком известного материала является значительное изменение диэлектрической проницаемости в интервале рабочих температур и высокая температура спекания. Цель изобретения — повышение температурной стабильности материала, снижение температуры спекания, что позволяет
1791428
30
40
50 сократить расход драгметаллов для электродов конденсаторов.
Поставлейная цель достигается тем, что состав низкотемпературного сегнетокерамического конденсаторного материала, со-. держащего титанат бария, цирконат кальция, оксид наодима, пентоксид ниобия, оксид цинка и углекислый марганец, дополнительно содержит цинкоборатное стекло при следующем соотношении компонентов, мас. :
Титанат бария 82,44 — 89,24
Цирконат кальция 5,34 — 7,52
Оксид неодима 0,77 — 1,41
Пентоксид ниобия 0,24 — 0,56
Оксид цинка 1,36 —:1,88
Углекислый марганец 0,05 — 0,19
Цинкоборатное стекло 3,00 — 6,00
При этом цинкоборатное стекло имеет следующий состав, мас.%
Оксид цинка . 47 — 53
Оксид бора 38 — 42
Оксид калия 1,8 — 2.2
Оксид натрия 1,0 —,1,6
Оксид свинца 4,4 — 5,0
Оксид бария 1 8 — 2,2
Керамический материал йриготавливали по следующей керамической технологии.
Сначала готовят состав керамики сухим помолом в вибромельнице в течение 1;5 — 2 ч. Загрузку компонентов пройзводят согласно укаэанному соотношению компонейтов; титанат бария, цирконат кальция, оксид неодима, пентоксид ниобия, углекислый марганец, оксид цинка, Помол производят до удельной поверхности Яув. не менее 4000 см /г.
Подготавливают флюс методом сплавления оксидов, входящих в состав цинкоборатного стекла, затем охлаждения полученной стеклянной фритты и последую. щего ее измельчения до удельной поверхности S>g не менее 4000 см / . Затем в заданнбм соотйошении состав керамики и фритты загружают в вибромельницу с резиновой футеровкой и стальными шарами и производят смешейие и помол исходных по. рошков ло удельной поверхности не менее
5000 см /г.
В полученную массу вводят связку (27; раствор метилцеллюлозы в количестве 8 ) и методом прессования изготавливают образцы в виде дисков. Образцы обжигают в интервале температур 1080 — 1140ОС, затем наносят электроды методом вжигания се, ребросодержащей пасты при 800 С и измеряют электрические характеристики, Реальность и обоснованность заявленного соотношения ингредиентов подтверждается данными таблицы, 0 Как следует из приведенных в таблице результатов экспе вй ентов, керамический материал обладает повышенной термостабильностью в пределах предусмотренного
МЗК интервала температур и относится к группе 2Е, а также йозволяет использовать серебро-палладиевые электроды (70/30) вместо более дорогих платина-палладиевых за счет снижения его температуры спекания до уровня 1140ОС и ниже.
Формула изобретения
1, Низкотемпературный сегнетокерамический конденсаторный материал, содержащий титанат бария, цирконат кальция, оксид неодима, пентоксид ниобия, оксид цинка и углекислый марганец, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности материала, а также снижения температуры спекания и сокращения тем самым расхода драгоценных металлов для электродов конденсато- . ров, он дополнительно содержит цин кобо ратное стекло при следующем соотношении компонентов, мас,7,: . Титанат бария 82,44 — 89,24;
Цирконат кальция 5,34 — 7,52;
Оксид небдима 0,77 — 1,41;
Пентоксид ниобия 0,24 — 0,56, Оксйд цийка 1,36 — 1,88;
Углекислый марганец 0,05 — 0,19
Цинкоборатное стекло 3,00 — 6,00.
2. Низкотемпературный материал по и.
1, отл ич а ю щийс ятем. что цинкоборатное стекло имеет состав, мас,7,, оксид цинка 47 — 53; оксид бора 38 — 42;: оксйд калия 1,8 — 2,2; оксид натрия 1,0 — 1,6; оксид свинца 4,4 — 5.0 оксид бария 1,8 — 2.2.
1791428
Составпрототип
Состав, мас. % харки
88,0-89;9
7,5-7.9
0,8-1,4
0,3-0,6
1,4-1,65
0,05-0,15
0,05-0,30
85,84
6,43
1,09
0,40
1,62
0,12
82,44
7,52
1,41
0,56
1,88
0,19
81,56
7,44
1,40
0,56
1.86
0.19
90,16
5,39
0,78
0,25
1,37
0,05
89,24
5,34
0,77
0,24
1,36
0,05
Ва Т10э
Са ЕгОэ
N d203
ЙЬгОь
ZnO
Мп СОэ
УгОэ
Цинкоборатное стекло
Состав стекла, мас.%
Zn0
ВгОэ
К О
-МагО
Pb0
ВаО о
Тспек, С я 20 С
Относительное изменение диэлектрической проницаемости в интервале температур (-25+85) С
Д / % не более
Группа термостабил ьности
Удельное обьемное сопротивление,р v
Ом.см.
3,00
2.00
7,00
6,00
4,50
2,0
1,3
4,7
2,0
1100-1140
4900-6000
2,0
1,3
4,7
2,0
>1180
6000-7000
2,0
1,3
4,7
2.0
1060-1140
3200-3800
47
42
2,2
1,6
5,0
2,2
1080-1140
4000-4500
53
38
1,8
1,0
4,4
1,8
1120-1140
5200-6000
1320-1380
9000-14000
+30
14000+30
+22
-56
-80
-80
-56
-56
2F
2Е
2Е
2Е
1011
1011
10 .
> 10
>10
>10ц
>1011
Составитель М,Дорохова
Редактор Н.Ходакова Техред M.Moðãåíòàë Корректор О.Густи
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 133 Тираж . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
