Шихта для изготовления керамического материала

 

«тентно т ;;хн1 .."- (ку,"а пц 566802

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

Совхоз Советсккх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 12.04.76 (21) 2348377/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 23.08.77 (51) М. Кл.2 С 04В 35/14 (ааударатвеииый камитет

@авета Иииистрав СССР ва делам изабретеиий и аткрытий (53) УДК 666.765.553 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. 3. Гиндулина и В. И. Павлова (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к керамическому материалу с низким коэффициентом термического расширения (КТР).

Известен керамический материал на основе кристаллизующейся стеклофритты системы

L4O — А403 — $10 с КТР в интервале температур 0 — 1000 С менее 15 10 — /град. С. Такой материал при отношении А1203/1.40 в пределах 1,0- — 1,5 имеет следующий состав, вес. %:

L4O 3,5 — 7,5; А1203 5 — 30; $10 65 — 80 (1).

Материал изготавливают по стекольной технологии, включающей термическую обработку в платиновых тиглях при температуре

1500 — 1600 С. При этом необходимо проводить направленную кристаллизацию со специальными добавками в качестве инициатора кристаллизации с целью получения материала с КТР, близким к нулю, Стекольная технология не позволяет изготавливать образцы сложной конфигурации, необходимой для применения в приборах

СВЧ.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является шихта для изготовления керамического материала, включающая, вес. %: SiO 72 — 73,0; A40q 13,0 — 13,6 (в виде пирофиллита); 1 4СО 14,4 (2).

Однако известный материал имеет нестабильные свойства, вызванные зависимостью их от материалов различных месторождений пирофиллита.

Цель изобретения — повышение стабильности коэффициента линейного расширения в интервале те мпер атур 20 — 200 С.

Достигается это тем, что шихта, включающая $102, А1203 и 1.4С03, дополнительно содержит 2 SrG B O при следующем соотношении компонентов, вес.

10 А1 203 18,9 — 19,6

SiO 61,8 — 64,3

LlzCOa 14,5 — 15,1

2SrO. В203 1 — 4,8

Введение добавки двухстронциевого бора15 та обеспечивает получение керамических изделий с низким значением КТР по технологии изготовления керамики, что позволяет в свою очередь стабилизировать физические свойства.

20 Пример. Для получения материала предлагаемого состава используют реактивы: двуокись кремния, окись алюминия, литий углекислый.

Двухстронциевый борат (2$гО В203) син25 тезируют при температуре 1150 + +20 С из борной кислоты (НЭВ03 70,2 вес. %) и углекислого стронция (SrC03 29,8 вес. %) и размалывают до величины зерна 1 — 2 мкм.

Для получения изделий сложной формы

30 синтез ведут в два приема.

566802

Показатели

Состав, вес. о

Коэффициент линейного расширения, (,. 10-7 в интервале температур

20 — 200 С) Коэффициент линейного расширения (а 10 в интервале температур

20 — 150 С) Прочность при изгибе, МПа

2SrO В20з

1.4С0з

А120з

$102

46

43

3,1

2,5

2,9

4,0

4,0

3,8

1,0

2,4

4,8

15,1

14,9

14,5

64,3

63,4

61,8

19,6

19,3

18,9

Формула изобретения

Составитель Н. Соболева

Техрсд М. Семенов

Рсдактор Т. Кузьмина

Корректор А. Степанова аказ 188;/15 Изд. № 636 Тираж 778 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Вначале тщательно смешивают мокрым способом окись алюминия, окись кремния и литий углекислый в фарфоровой мельнице при соотношении массы, шаров и воды, равном 1: 2: 2, в течение 12 — 14 ч, затем массу просушивают, гранулируют и обжигают в керамических корундовых лодочках при температуре 1300 + 20 С.

При сухом помоле спека вводят двухстронциевый борат. Введение менее 1 % двухстронциевого бората не обеспечивает получение материала с низким КТР при спекании, что вызывает непригодность его применения в резонаторе устройства. Введение более 4,8% двухстронциевого бората приводит к деформации и оплавлению образцов, к увеличению

Шихта для изготовления керамического материала, включающая А1203 $10я, L12C03> о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента линейного расширения в интервале температур 20—

200 С, она дополнительно содержит 2SrO В20з при следующем соотношении компонентов, вес. %.

КТР, это вызывает также непригодность его применения в резонаторе СВЧ.

Изделия формуют методом горячего литья под давлением. Окончательный обжиг проводят при температуре 1250 + +20 С. Оптимальное содержание шихты для предлагаемого керамического материала следующее, вес. о/о.

А120з 19,3; $10я 63,4; 14СОз 14,9; 2Sr ВяОз

2,4.

Состав и свойства предлагаемого керамического материала приведены в таблице.

На основе предлагаемого материала с указанными свойствами были изготовлены стержни резонаторов СВЧ приборов. Использование литиевой керамики позволило создать 2 — 3-х кратный запас разрабатываемых приборов

СВЧ техники по стабильности.

А120з 18,9 — 19,6

SiOз 61,8 — 64,3

20 1.4СОз 14,5 — 15,1

2SrO ВзОз 1 — 4,8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Кя 3681097, кл. 106 — 39, 25 1972.

2. «J. Ceram. Soc. Jap.», 1973, Ч 81, 931, р. 8190.