Шихта для сегнетоэлектрического керамического материала

 

(72) Авторы иэобретеиия

Н.А. Андреева, В. И. Жуковский, Г. Н; Макарова, - .

Б.A. Ротенберг, Д.A. Андреев и О. В. Константинов

1 ()

М 3-,,:4 (71) Заявитель (54} ЮИХТА ДЛЯ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Йзобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для изготовления керамических конденсаторов.

В настоящее время как в отечественном, так и в зарубежном конденсаторостроении для изготовления сегнетокерамических конденсаторов используют, преимущественно, материа" лы на основе титаната бария. Однако . эти материалы имеют либо недостаточно высокую диэлектрическую проницаемость Е либо температурная стабильность дЯ/Я в интервале рабочих температур недостаточно хороша.

Для промышленности необходимо иметь монолитные конденсаторы с температурной стабильностью емкости в интервале температур -60 - +125OÑ. в пределах + 103.

Известен конденсаторный сегнетокерамический материал на основе твердого раствора системы ВаТi0 81 0 TiQ c добавками Nb 0 и СООд с диэлектрической проницаемостью 4

= 1250-1450. Тонкопленочные монолитные конденсаторы, изготовленные из этого материала, имеют стабильность емкости в интервале температур "60

+125оС не более 104, но недостаточно высокую диэлектрическую проницаемость 1). а

Наиболее близкой к изобретению является шихта для сегнетокерамического материала P), имеющая следующий состав, мас.3:

Титанат бария 94-97

Оксид титана 0,5-2,6

Оксид ниобия 1,0-2,0

Оксид диспрозия 0,4-2,0

Углекислый

2о марганец 0,1-0,4

Материал, изготовленный из данной шихты, имеет величину диэлектрической проницаемости 1600- 1800 и изме948973 4 нение емкости в интервале температур -60 — +125 С не превышает +103.

Однако известный материал не обеспечивает получение диэлектрической проницаемости более 1800.

Целью изобретения является повышение диэлектрической проницаемости.

Указанная цель достигается тем, что шихта для сегнетоэлектрического керамического материала, содержащая титанат бария, оксиды ниобия и диспрозия и углекислый марганец, дополнительно содержит оксид празеодима при следующем соотношении компонентов, мас.3;

Титанат бария 95,5-97,5

Оксид ниобия 1,0-2,0

Оксид диспрозия 0,2-2,0

Углекислый марганец О, 2-0,6

Оксид празеодима 0,1-0,9

Реальность и оптимальность предлагаемого соотношения ингредиентов подтверждается приведением нижеследующих примеров по их минимальному, максимальному и среднему значениям, мас.3.

Пример 1. Загружают в вибромельницу в виде порошка титанат бария в количестве 95,5, затем добавляют к нему оксид ниобия 1,0, .оксид диспрозия 2,0, углекислый марганец 0,6 и оксид празеодима 0,9, Характеристики материала в этом случае следующие: диэлектрическая проницаемость E = 18 10, изменение диэлектрической проницаемости в интервале температур -60 — +125 С составляет +5,3 — -3,6"ь.

Пример 2. Загружают в вибромельницу в виде порошков титанат бария в количестве 97,5, затем добавляют к нему оксид ниобия 2,0, оксид диспрозия 0,2, углекислый маргенец 0,2 и оксид празеодима 0 1.

Характеристики материала в этом случае следующие: диэлектрическая проницаемость = 2030, изменение диэлектрической проницаемости в интервале температур -60 — +125 С составляет +6,8 - -8,2

П р и и е р 3. Загружают в вибромельницу в виде порошков титанат бария в количестве 96,5, затем добавляют к нему оксид ниобия 1,5, оксид диспрозия 1,1, углекислый марганец 0,4 и оксид празеодима 0,5.

Характеристики материала в этом случае следующие: диэлектрическая

5 о

25 зв

„n

45 проницаемость Я = 1915, изменение диэлектрической проницаемости в интервале температур -60 — +125 С составляет +5,8-6,3>.

Предлагаемый сегнетокерамический материал получают следующим образом.

Указанные в примерах 1-3 компоненты перемешивают в вибромельнице в течение 2-3ч и в результате получают тонкоизмельченный порошок, к которому добавляют раствор поливинилового спирта, либо растворы каучука или поливинил-бутераля, а затем получают образцы либо прессованием дисков,либо отливкой через фильеру пленки, на которую наносят палладиевые электроды. Образцы обжигают при 13601400 С в течение 2-4 ч и получают дисковые или монолитные заготовки конденсаторов из предлагаемого сегнетокерамическогo материала.

Предлагаемый материал имеет величину диэлектрической проницаемости

1800-2000. Конденсаторы, изготовленные из этого материала, имеют высоhC кую стабильность емкости < 4 -10 /î !

20 в интервале температур -60 — +125 С

Как видно из приведенных данных, величина диэлектрической проницаемости предлагаемого материала на

153 выше и составляет Я,= 18002000, в то время как у известного материала = 1600-1800. Более высокая диэлектрическая проницаемость предлагаемого материала приводит к значительно более качественным конденсаторам, так как конденсаторы в этом случае имеют более высокую удельную емкость.

Кроме того, отсутствие в составе предлагаемого материала дефицитной окиси висмута позволяет получать монолитные конденсаторы с более дешевыми палладиевыми электродами, а не с дефицитными платиновыми, что приводит к экономии драгоценных металлов.

Формула изобретения

Шихта для сегнетоэлектрического керамического материала, преимущественно для изготовления монолитных конденсаторов, содержащая титанат бария, оксиды ниобия и диспрозия и углекислый марганец, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повыше1. Авторское свидетельство СССР з И 474862, кл. С 04 В 35/00, 1973

Составитель Н. фельдман

Редактор С. Тимохина Техред 3. Палий Корректор Л. Бокшан

Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5693/5

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

5 94897 ния диэлектрической проницаемости, она дополнительно содержит оксид празеодима при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:

Титанат бария 95,5-97,5

Оксид ниобия 1,0-2,0

Оксид диспрозия 0,2-2,0

Углекислый марганец 0,2-0,6

Оксид празеодима 0,1-0,9

3 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР

У 692812, кл. С 04 В 35/ 10, 1978 (прототип).