СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КОНДЕНСАТОРОВ С ЭЛЕКТРОДАМИ ИЗ НЕБЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 1995 года по МПК H01G4/12 

Описание патента на изобретение RU2047233C1

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано в производстве керамических конденсаторов с электродами из неблагородных металлов.

Задача полной замены благородных металлов Pt, Pd, Ag, используемых в качестве электродных композиций в конденсаторостроении, на неблагородные в последнее время приобретает все большее практическое значение. Для ее решения необходима разработка сегнетокерамических материалов, устойчивых к восстановлению при обжиге в средах Н2, СO/CO2, N2/H2, так как конденсаторы без драгметаллов спекаются в средах с низким парциальным давлением кислорода.

Наибольший интерес представляет поиск сегнетокерамических материалов, устойчивых к восстановлению, с высокой температурной стабильностью диэлектрической проницаемости в широком интервале температур.

Среди отечественных материалов известны материалы на основе BaTiO3 CaZrO3 c ε ≈ 4500-5000 по группе 2Е2 (или Н7О) (авт. св. СССР N 662532, опубл. 15.05.79, авт. св. СССР N 935498, опубл. 15.06.82).

Известен сегнетокерамический материал [1]
Однако данные материалы имеют невысокую ε при хорошей стабильности (ε ≈ 2400, гр. 2С2 или Н20) или узкий интервал свойств от -25 до +85оС.

Наиболее близким к изобретению является керамический материал [2] в состав которого входят следующие компоненты, мас. Титанат бария (BaTiO3) 90,36-91,26 Цирконат кальция (CaZrO3) 8,14-8,97 Оксид марганца (MnO) 0,60-0,67
Температурная стабильность ε данного материала составляет от -40 до -58% в интервале температур от -60 до +125оС при обжиге в среде СO/CO2 c Ni электродами.

Недостатками материала-прототипа являются недостаточная устойчивость его к восстановлению при обжиге и низкая стабильность диэлектрической проницаемости в интервале температур от -60 до +125оС.

Задача изобретения получение сегнетокерамического материала, устойчивого к восстановлению при обжиге, с высокой стабильностью ε в интервале температур от -60 до +125оС.

Осуществление изобретения позволит стабилизировать изменение диэлектрической проницаемости в интервале рабочих температур до Δ ε / ε 20o ± 20% при температуре от 60 до +125оС и получить группу термостабильности 2С1 или Н2О при одновременном обеспечении высокого уровня диэлектрической проницаемости ( ε ≈ 4000).

Для достижения технического результата в состав сегнетокерамического материала для конденсаторов с электродами из неблагородных металлов, содержащего титанат бария, цирконат кальция и оксид марганца, указанные ингредиенты вводят при следующем соотношении компонентов, мас. Титанат бария (BaTiO3) 95,32-97,30 Цирконат кальция (CaZrO3) 2,40-4,00 Оксид марганца (MnO) 0,30-0,68
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый состав сегнетокерамического материала для конденсаторов отличается от известного указанным интервалом концентраций компонентов.

При наличии компонентов в данном количестве происходит образование твердого раствора с размытым фазовым переходом и наличием двух максимумов на зависимости ε (Т), что приводит к повышению температурной стабильности материала. Данный эффект наблюдается только в указанном интервале концентраций.

Оптимальность и обоснованность предлагаемого соотношения ингредиентов подтверждается данными таблицы.

Как видно из таблицы, обеспечиваемый изобретением технический результат достигается только в предлагаемом интервале концентраций компонентов температурная стабильность диэлектрической проницаемости соответствует группе 2C1 или Н20 в интервале от -60 до +125оС (Δ ε / ε 20o ± 20%).

Соотношение ингредиентов, соответствующее их запредельным значениям, не обеспечивает решения требуемой задачи, так как приводит к ухудшению стабильности ε и снижению значений ε.

Предлагаемый сегнетокерамический материал готовят по обычной керамической технологии путем смешения в вибромельнице в течение 3-х ч. Образцы для испытаний готовились следующим образом. Керамический порошок смешивался с поливиниловой связкой, прессовались диски, которые после металлизации никелевой пастой обжигались в среде СО-СО2 при Т 1240-1320оС.

Предлагаемый сегнетокерамический материал имеет стабильность ε 2C1 (H20), что значительно лучше, чем у материала-прототипа 2Е2 (Н70).

Таким образом, преимущество изобретения перед прототипом состоит в улучшении эксплуатационных характеристик изделий из разработанных материалов и расширении области их применения.

Кроме того, технико-экономическая эффективность от использования изобретения заключается в экономии драгметаллов Pt, Pd, Ag c заменой их на Ni и, следовательно, удешевлении керамических конденсаторов.

Похожие патенты RU2047233C1

название год авторы номер документа
КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1991
  • Костомаров Сергей Владимирович[By]
  • Егоров Леонид Ильич[By]
  • Филоненко Валерий Иванович[By]
  • Самойлов Владимир Васильевич[By]
RU2023706C1
СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ 1989
  • Пахомова Н.И.
  • Заремба Н.Е.
  • Ротенберг Б.А.
  • Рубальский Г.Д.
RU1632254C
СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ МАТЕРИАЛ 1992
  • Ротенберг Б.А.
  • Дорохова М.П.
  • Рябинина С.П.
  • Сидоров В.Ф.
  • Лаврентьева Т.М.
RU2035435C1
ШИХТА СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА 1992
  • Коробова Ирина Алексеевна[By]
  • Мамчиц Эдуард Иосифович[By]
  • Бертош Иван Григорьевич[By]
  • Самойлов Владимир Васильевич[By]
  • Филоненко Валерий Иванович[By]
RU2047584C1
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ 1992
  • Ротенберг Б.А.
  • Дорохова М.П.
  • Рябинина С.П.
  • Пышков В.П.
  • Лаврентьева Т.М.
  • Ревина Л.Е.
RU2035780C1
ШИХТА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ 1994
  • Фомина Белла Израилевна[By]
  • Мамчиц Эдуард Иосифович[By]
  • Бертош Иван Григорьевич[By]
  • Самойлов Владимир Васильевич[By]
  • Егоров Леонид Ильич[By]
  • Широков Михаил Федорович[By]
  • Вертинская Тамара Григорьевна[By]
  • Полякова Светлана Сергеевна[By]
  • Дроздова Валентина Андреевна[By]
RU2096385C1
Сегнетоэлектрический материал 2022
  • Шут Виктор Николаевич
RU2786939C1
Сегнетокерамический материал 1975
  • Заремба Надежда Евгеньевна
  • Додонова Татьяна Абрамовна
  • Жуковский Вячеслав Илиодорович
SU662532A1
СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ ДИЭЛЕКТРИК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ ТЕМПЕРАТУРНО-СТАБИЛЬНОЙ ГРУППЫ 2009
  • Ротенберг Борис Абович
  • Рубинштейн Олег Вениаминович
RU2413325C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО КЕРАМИЧЕСКОГО КОНДЕНСАТОРА 1992
  • Раевский Игорь Павлович
  • Новиков Михаил Сергеевич
  • Губайдулина Ольга Аркадьевна
  • Петрухина Лариса Алексеевна
  • Куимов Александр Евгеньевич
  • Малицкая Мария Алексеевна
  • Ротенберг Борис Абович
  • Ганин Владимир Алексеевич
  • Пахомова Наталия Ивановна
RU2035777C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 047 233 C1

Реферат патента 1995 года СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КОНДЕНСАТОРОВ С ЭЛЕКТРОДАМИ ИЗ НЕБЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Использование: в радиоэлектронной технике, в производстве керамических конденсаторов с электродами из неблагородных металлов. Сущность изобретения: для получения сегнетокерамического материала, устойчивого к восстановлению при обжиге, с высокой стабильностью диэлектрической проницаемости в интервале температур от -60 до 125°С и значениями диэлектрической проницаемости не менее 4000, предлагается использовать компоненты при следующих количественных соотношениях, мас. титанат бария BaTiO3 95,32-97,30; цирконат кальция CaZrO3 2,40 4,00; оксид марганца (MnO) 0,30 0,68. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 047 233 C1

СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КОНДЕНСАТОРОВ С ЭЛЕКТРОДАМИ ИЗ НЕБЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, содержащий титанат бария (BaTiO3), цирконат кальция (CaZrO3), оксид марганца (MnO), отличающийся тем, что компоненты использованы в следующих количественных соотношениях, мас.

BaTiO3 95,32 97,30
CaZrO3 2,4 4,0
MnO 0,30 0,68

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2047233C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Сегнетоэлектрический керамический материал 1979
  • Заремба Надежда Евгеньевна
  • Жуковский Вячеслав Илиодорович
  • Пахомова Наталия Ивановна
  • Симо Галина Петровна
  • Чернышева Галина Владимировна
SU935498A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1

RU 2 047 233 C1

Авторы

Пахомова Н.И.

Ротенберг Б.А.

Даты

1995-10-27Публикация

1992-03-26Подача