Керамический материал

Керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "> 887540

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.02.80 (21) 2899877/29-33 (51) М. Кл.з

С 04 В 35/46 с присоединением заявки ¹ ——

Государственный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 ло делам изобретений и открытий (53) УДК 666.638 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. М. Бобкова, Л. М. Силич и Е. М. Курпан

Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится и технологии силикатов, а именно, получению кристаллических материалов с резко отрицательным коэффициентом термического расширения в широком температурном интервале, которые могут быть использованы в радиоэлектронике для получения вакуумплотпых спаев, а также в качестве наполнителя в композитах.

Известен керамический материал, устой:ивый при высоких температурах, на основе титаната алюминия, модифицирова ного добавками окиси олова, редкоземельных элементов и кремнезема (1).

Указанный материал имеет КТР, равный (5 — 12) 10-" град —, н прочность па изгиб

170 — 330 кг/см2.

Наиболее близок к предлагаемому керамический материал, содер>кащий титанат алюминия и спеченную смесь рутила, глинозема, магнезита и талька, содержащих скислы (мас. %):

Si0 25

MgO 3,5

А120з/TIOg 0,98 — 1,4

Материал представляет собой кристаллическое изделие, которое впослсдствие цепочечной структуры обладает большой анизотропией к. т. р. вдоль оптических осей, 2 а также имеет слабо отрицательное среднее значение к. т. р. (— 1,4.10- град †) (2).

Целью изобретения является снижение коэффициента термического расширения и

5 улучшение диэлектрических характеристик.

3То достигается тем, что керамический материал, включающий АlзОз, Т10з, дополнительно содержит 140 при следующем соотношении компонентов (мас. o):

I0 А1зОз 54,1 — 55,6

Ti02 42,4 — 43,6

LigO 0,8 — 3,5

Керамический материал отличается хорошей технологичностью и его получают

15 следующим путем:

Титанат алюминия спекают предварительно при 1600 С с выдержкой 1 час пз чистых реактивов АlзОз и TiO в эквимолекулярном соотношении, затем измельчают

20 до величины удельной поверхности S =

= 6000i см- "г и смешивают с добавкой

LizCO„., взятой в пересчете на указанное количество чистого окисла 1 40.

Из полученной массы с добавлением в качестве пластификатора 3 — 5 вес. % парафина прессуют изделия, которые з -TcM спскают прп 1550 С.

Примеры составов конкретного выполнсния изобретения представлены в табл. 1.

30 В табл. 2 приведены основныс свойства

887540

Положительный эффект заключается в

-.ом, что материал в результате введения добавки 1 120 обладает резко отрицательным коэффициентом термического расширения, который понижается по сравнению с чистым титанатом алюминия в 3 — 8 раз, а по сравнению с прототипом в 7 — 18 раз и достигает величины — 25.10- град — . Кроме того, керамический материал отличается

10 высокими диэлектрическими характеристиками.

Материал можно использовать в радиоэлектронике.

Таолииа 1

Ъ,о прпмсра

А1г0г

55,6

55,1

54,1

99,2

98,2

965

0,8

1,8

3,5!

100

43,6

43,1

42,4

Таблица 2

Заявляемы и кристаллический матсриал

Свойство № примера с

Ю с:

Прочпость при статичсском изгибе o „,„, кгс/ем

Тсмпература начала деформации, С

Коэффициент линейного термического расширеиия а 10+", град †при 300 С

Удельное объемпос сопротивление о, ом . см при 100 С

Таигепс угла диэлектрических потерь

1g 8 при 20 С

Диэлектрическая проницаемость е, при

20 С

250

270

250

200

1600 — 10

1600 — 25

1000 — 14

1600 — !,4

1. 10ьз

7 10ьг

0 5. 101з

0,0002

1 10г-г

0,0010

0,0002

0,0001

Керамический материал, включающий

А1гОз, Т10го отл ич а ющи йс я тем, что, с целью снижения коэффициента термиче40 ского расширения и улучшения диэлектрических характеристик, он дополнительно содержит 11гО при следующем соотношении компонентов (мас. Io):

А1,0, Т10

L 1 0

54,1 — 55,6

42,4 — 43,6

0,8 — 3,5

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 4118240, кл. 106-73.33, опублик. 1978.

2. Valter Н. «Титанат алюминия для по55 лучения тсрмостойких материалов». Silikattechnik, 1970, 21, № 9, с. 304.

Составитель О. Самохина

Тсхред A. Камышиикова

Корректор О. Силуянова

Редактор T. Федотов

Заказ 8338

Изд. № 620 Тирагк 661

ВНИИПИ Государствеииого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская иаб., д. 4/5

Подписпос

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

Содсрхкаиие компопснтов, мас.;о кристаллических материалов с добавками

Li2O.

Керамический материал характеризуется резко отрицательными значениями к. т. р. (от — 10 до — 25 10-7 град ) и хорошими диэлектрическими свойствами.

1.1аО, встраиваясь в кристаллическую решетку А1гТ10з, способствует повышению анизотропии титаната алюминия вдоль оптических осей, повышению спайности его монокристаллов и резкому снижению к. т. р. по сравнению с чистым тиалитом. Отсутствие в составах SiO приводит к большему вкладу I 40 и Al TiO; в величину к. т. р.

-и в величину диэлектрических свойств. Наличие Li O в составах вместо MgO способствует резкому снижению к. т. р. титаната алюминия, что, очевидно, связано с электроотрицательностью, прочностью единичной связи К вЂ” О, а также определяется способ.ностью катионов Li+ давать опредслснный

-тип гибридизации связи.

Формула изобретения