Керамический материал Советский патент 1983 года по МПК C04B35/453 C04B35/01 H01G4/12 

00

ю Изобретение относится к элекл.. технической керамике, а именно кеpaNoiKH для изготовления высокочасто ных диэлектрических материалов со стабильными в широком интервале тем ператур электрофизическими паракгетрамн удельным объемным электросопротивлением (Яу) диэлектрической проницаемостью (), стабильность которых характеризуется величинами температурных коэффициентов ( ТК р и ТК ), применяемых для изготовления высокочастотных конденсаторов термостабильной и термокомпенсацион ной групп и других электротехнических устройств. Для изготовления высокочастотных конденсаторов необходима электротех ническая керамика с положительНЕлм температурным коэффициентом диэлект рической проницаемости ТК для ком пенсации отрицательных температурных коэффициентов со следующими электрофизическими параметрами: PV 10- Ю -Ом-см г f 75-85 е при t ТК +(100-750х к10-Ь 1/град. Р звестен керамичес(сий диэлектрик при следующем соотношении компонентов , мае. ч, : т102 15-75; Zr02 20-54; ZnO 0,1-35 и Sn023-30 или CaF20,l1,0, или их смесь, Известен также керамический конденсаторный материал 2 с высокой диэлектрической проницаемостью на основе 5гТ10 при следующем cooTHOLae НИИ компонентов, мае. % : Srli0 62 И 70,11, CaTiO j 26,49-31,26; 1,38-5,37; ТЮз 0,47-1,84; ,, 0,2-0,5; 203 0,05-0,2. Указанные керамические материалы обладают довольно высокими и .стабильными значениями электрофизических параметров. Однако известные составы для изготовления высокочастотной керамики содержат много компонентов (5-6) , что требует при твердофазном синтезе тщательного и долговременного мокрого размола, операций сушки и формования. Для получения плотного спека в них используют введение пла тификаторов или прессование перед отжигом, высокие температуры синтеза до 1350°С, что усложняет процесс их . Кроме того, из-за многокомпонентности шихты в результате неравномерного распределения доьаво получаемые изделия не стабильны по своим электрофизическ1 м характеристикам, что приводит к браку. Величины ТК не являются оптимальными для рассмагриваемой группы термоком пенсационных конденсаторов, кроме того, область применения указанных составов для изготовления высокочас тотной керамики ограничена определенной температурой не более 160 С. Наиболее близким техническим решением к изобретению является электротехническая керамика 3J для изготовления конденсаторов, содержащая ZnO, и TiOj при следующем соотношении компонентов, мол,%: ,пО 33,33; 33,33; Ti02 33,33. Однако ее удельное объемное сопротивление не превьпиает 10 .см (проводимость 5 , к «см), а температурный коэффициент диэлектрической проницаемости в интервале температур 300-700 К больше 1000 10 1/град, что не соответствует требованиям, предъявляемым к высокочастотным конденсаторам рассматриваемой тремокомпенсационной группы. Кроме того, это соединение плохо спекается и поэтому требует введения пластификаторов либо прессование перед отжигом, что усложняет технологию изготовления конденсаторов. Цель изобретения - повышение удельного объемного электросопротивления и диэлектрической проницаемости, уменьшение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости. Поставленная цель достигается тем, что керамический материал для изготовления высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов, содержащий ZnO, 1. Рг20з,или NdjO И Т102, содержит компоненты в следуквдем соотношении, мол-, I: ZnO50-55 . или или ::d с22-25 TiOj22-28 При вых.оде за пределы .указанной области в свойствах электротехнической керамики для высокочастотных диэлектриков наблюдаются значительные ухудшения электрофизических характеристик: понижаются удельное объемное электросопротивление, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости выходит за гранггтцы области + (100-750)-Ю 1/град. , ухудшается спекаемость. Эти оптимальные электрофизические параметры предлагаемой керамики обусловлены тем, что она представляет собой фазы на основе ромбического перовскитоподобного соединения , Улучшение свойств предлагаемого состава по сравнению с чистой фазой прототипу объясняется тем, что ZnC, располагаясь по границам зерен, образует межкристаллитные прослойки, приводящие к увеличению /у и g . . Кроме того, в предлагаемых составах полиэдры октаэдрически координированного титана не соприкасаются друг с другом, так как разделены ионами РЗЭ, что обуславливает температурную стабильность электрофизических параметров.

Технология приготовления керакшческого материала следуквдая.

Исходные оксиды ZnO, или Рг-Оэ или HdjO и TiO-B предлагаем пределах перетирают в агатовой ступке с ацетоном до гомогенизации и испарения ацетона (3-5 мин ). Полученную гомогенную смесь затаривают в алундовые тигли и спекают в течение 3 ч при t в силитовой печи.

Свойства электротехничеркой керам ки предлагаемого и известного составов с учетом выхода за граничные пределы приведены в таблице.

КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ для изготовления высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов,содержащий ZnO, ИЛИ PrgOj, ИЛИ Nd203 И TiO, отличают И и ся тем, что, с целью повышения удельного объемного электросопротивления и диэлектрической проницаемости, а также умейьшения температурного коэффициента диэлектрической прони- цаемости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мол.% ZnO50-55 или РГ204, 22-25 , или 22-28 TiO.