Шихта для изготовления керамического конденсаторного материала

Шихта для изготовления керамического конденсаторного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик л>998432 (61) Дополнительное к авт. свид-8Y— (22) Заявлено 060182 (21) 3378168/29-33 (51jM Кл з

С 04 В 35/46 с присоединением заявки Йо —.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23п2,83. Бюллетень Мо7

Дата опубликования описания 230283

РЗ) УДК 666. 655 (088. 8) Л

1 A.1(. Акимов, В.Э. Павловская и В.П. Яруничйв е г, °

1 -.: (72) Авторы изобретения

Институт физики твердого-тела и полупроводИИОъ-"AH Белорусской ССР (71) Заявитель (5 4 ) ШИХТА Д31Ч ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО

КОНДЕНСАТОРНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для . изготовления керамических конденсаторов. 5

Известны керамические конденсатор-., ные материалы на основе Ва Ti О с высокой диэлектрической проницаемо стью 1 ). . Однако их диэлектрическая прони- цаемость либо недостаточно высока, либо они обладают большими температурными коэффициенТами диэлектрической проницаемости..

Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для изготовления керамических конденсаторов следующего состава, мас.в:

В а Ti Оз 86-98

Nb> 05 О, 5-5

5+203 О, 4-5

Zr0g О, 1-5

Материал имеет величину диэлект- . рической проницаемости E tсо = 2500 2800. Стабильность емкости материала в интервале температур от -60 до

+125 С составляет т203 2 j.

Однако указ а нный материал имеет относительно невысокое значение диэлектрической проницаемости и недостаточную температурную стабильность, Ф

Целью изобретения является повышение диэлектрической проницаемости керамики и улучшение ее температурной стабильности.

Указанная цель достигается тем, что состав шихты для изготовления керамического конденсаторного материала, содержащий B a Ti О>, ir0 > .Т102, дополнительно содержит СаСОЗ, W0 >, Zn0, А120 при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

ВаТt Оз 83,10-89,00

Zr0 4,10-9,00

Ti 02 1,10-3,55

СаСОз, 2 10-6 10

МО3 0,05-0,60

ir0 0,05-0,60

А1 0з 0,05-0,60

Сущность изобретения заключается в том, что содержание в сегнетокерамическом материале ионов кальция способствует сглаживанию температурной зависимости емкости. Если содержание СаСОЗ меньше, чем 2,10В, эффект сглаживания незначителен. При содержании СаСОз, превышающем 6,10%, происходит уменьшение диэлектрической проницаемости. Если W03 содержится менее 0,05 мас.В, то эффект увеличения Во незначителен. В случае, 998432

ВН11ИПИ Заказ 1062/41 Тираж 620 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул;Проектная,4 рсли содержание WO> превышает О,б мас.%, наблюдается снижение диэлектрической проницаемости и увеличение диэлектрических потерь (сцсР).

Кроме того, если содержание At<0> составляет менее 0,05 вес.%, не достигается высокое значение диэлектрической проницаемости, а эффект улучшения других электрических характеристик (Е / 6ц t 9Р, температурный коэффициент изменения емкости 1 незначителен. В случае, если содержание

А2203 превышает 0,6 мас,%, происходит укрупнение кристаллических зерен в керамическом материале, возрастают диэлектрические потери, керамика становится гигроскопичной, что нежела- 15 тельно.

Положительный эффект достигается за счет добавки в керамический материаЛ смеси, состоящей из CACO W03., AEZO и ZnO. При введении каждого из Щ этих веществ в отдельности полученный эффект незначителен. ,Предлагаемый сегнетокерамический материал получают по общепринятой керамической технологии. Приготавливают смесь из спека титана бария, двуокиси титана, двуокиси циркония, карбоната кальция, трехокиси вОльфрама, окиси цинка и трехокиси алюминия, взятых в предлегаемых соотношениях, и затем измельчают. Из смеси получают . образцы прессованием в виде дисков, которые обжигают в электрической силитовой печи при 1340-1390 С с выдержд кой при конечной температуре в течение 2-3 ч.

Для получения сегнетокерамического материала готовят три смеси компонентов, содержащие каждая, мас.%:

1. Ва 1103 83,10; Т10 1,10;

Zr0g 9,00; СаСО> 6,10; МО> 0,6 40

7дО 0,05; АХгОз О 05 °

2. Ва Ti 03 85,20; li О Z 2,80;

Zr02 7,90; СаСОз 3,30 р МО3 0,20;

2п0 О, 20, A2z0g О, 40 .

3. Ва ii 0> 89,00; Ti Оz 3,55; ZrOz 45

4,10; СаСО> 2,10, WO> 0,05; Zn0 0,6;

ГК О 0,60.

ICaæäaÿ смесь спекается в электрической силитовой печи. На керамиче ские образцы наносят электроды вжига- 50 нием серебра при 800 С. Полученные керамические образцы имеют следующие свойства.

Состав 1: диэлектрическая проницаемость Е /E.о = 2800, стабильность 55

ЬС емкости 4 C+ gO<(в интервале

С200С емператур от -60 до 125ОС, тангенс угла диэлектрических потерь О, 015, удельное объемное сопротивление

2,5 10"> Ом-м.

Состав 2: диэлектрическая проницаемость Е (6 = 3100, стабильность емкости (+ О 10 (о в интервале темС20 С ператур от -60 до 12ЬОС, тангенс угла диэлектрических потерь 0,011, удельное объемное сопротивление

8, 2 ° 10

Состав 3: диэлектрическая проницаемость Я/ба = 2850, стабильность емкости -: — 218 (o в интервале тем, йС

СУОК ператур от -bO до 125ОС, тангенс угла диэлектрических потерь 0,016, удельное объемное сопротивление

3, 2 ° 10 " Ом м.

Как видно из приведенных данных, полученная керамика оптимального состава обладает величиной диэлектрической проницаемости на 11% выше, чем из известного материала, а температурные изменения емкости не превышат +10%, в то время как у известного атериала она составляет +20%. Более

ысокие электрические характеристики керамики позволяют получать более качественные конденсаторы. К тому же, предлагаемая шихта не содержит дефицитного оксида висмута и дорогих оксидов ниобия и самария. Отсутствие в составе предлагаемого материала оксида висмута позволяет получать монолитные конденсаторы с более дешевыми палладиевыми электродами.

Технология получения предлагаемого сегнетокерамического материала не отличается от технологии получения известных и широко применяемых в промышленности материалов.

Формула изобретения

Шихта для изготовления керамического конденсаторного материала, содержащая Вà Ti О>, Zr0, Ti 02, отличающаяся тем, что, с целью повышения диэлектрической проницаемости керамики и улучшения ее температурной стабильности, она дополнительно содержит CACO>, WO, Zn0 и А1 0> при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ва Ti ОЗ 83,10-89,00 гО 4,10-9,00

ТiО 1,10-3,55

СаСО 2,10-6,10

W03 0,05-0,60

Zn0 0 05-0 60

А120 з 0,05-0,60

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков. M.

"Энергия", 1976, с. 209.

2. Авторское свидетельство СССР

9 495290, кл. С 04 В 35/00, 1976 (прототип).