Низкотемпературный сегнетокерамический конденсаторный материал

Низкотемпературный сегнетокерамический конденсаторный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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