Сегнетоэлектрический керамический материал Советский патент 1984 года по МПК C04B35/468 

ч1

00

a vj Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть исполь зовано для изготовления керамических конденсаторов. Известен сегнетоэлектрический ке рамический материал на основе титана бария состава, мас.%: ВаТЮз92,7-96,0 ,0-7,2 LaAlOj0,3-0,8 У этого материала диэлектрическая проницаемость 1500 и изменение емкости в интервале температур -60 -( +15% Cl3. Однако материал отличается недостаточной температурной стабильностью диэлектрической проницаемости. Наиболее близким к данному являет ся материал, содержащий спек титаната бария, трехокись висмута, двуокис циркония, пятиокись ниобия и двуоки церия при следующем соотношении ком понентов, мас.%: BaTiO, 73-90 ,7-15 ZrOg Na Oc-0,3-3 Материал имеет величину диэлектрической проницаемости 1000-1200. Стабильность емкости в интервале ра бочих температур от -60 до +85 С ±5% Г2 J. Указанный материал имеет относительно невысокие значения и недостаточную температурную стабильность диэлектрической проницаемости. Цель изобретения - повышение диэлектрической проницаемости и улучшение ее температурной стабильности Указанная цель достигается тем что сегнетоэлектрический керамический материал, содержащий BaTiOj, ZrOj, NbjjO,,., дополнительно содержит ВаО, VgOl, МдО и при следующем соотношении компонентов, мас.%: Батю.84,0-88,45 йгО, 2;00-7,30 0,40-3,0 4,00-7,0 0,10-2,0 0,10-0,80 0,05-D,80 Содержание в сегнетокерамическом материале ионов ванадия способств4 е сглаживанию температурной зависимости емкости. Если содержание окси да ванадия меньше 0,10%, эффект сгл живания незначителен. При содержани оксида вс-надия, гревышающем 2,00%, происходит уменьшение диэлектрической проницаемости. При содержании оксида магния менее 0,10 эффект увеличения диэлектрической проницаемости незначителен, а если оксида магния содержится боль ше 0,80%, то наблюдается снижение диэлектрической проницаемости. Когда содержание оксида сурьмы менее 0,05%, не достигается высокое значение диэлектрической проницаемости и несколько повышается температура спекания. Если содержание оксида сурьмы превышает 0,80%, увеличиваются диэлектрические потери и уменьшается температурный диапазон спекания, оптимальная добавка оксида ,бария находится в пределах 4,00- 7,00% и при дальнейшем ее увеличении происходит снижение диэлектрической проницаемости, укрупнение кристаллических зерен в керамическом материале, повышается тангенс угла диэлектрических потерь. При добавках оксида бария меньше 4,00 не достигается высокое значение диэлектрической проницаемости, а температурный коэффиЦиент емкости становится хуже. Положительный эффект достигается за счет добавки в керамический материал смеси, состоящей из , MgO, SbjO и ВаО. При введении каждого из этих веществ в отдельности полученный эффект незначителен. Сегнетокерамический материгш получают по общепринятой керамической технологии. Приготавливают смесь из спека титаната бария, оксидов циркония, ниобия, магния, сурьмы и бария, взятых в необходимых соотношениях, а затем измельчают. Из смеси получают образцы прессованием в виде дисков, которые обжигают в электрической силитовой печи при 1330-1400с с выдержкой при конечной температуре в течение 2-3 ч. Для получения сегнетокерамического материала готовят смеси компонентов, содержащие каждая, мас.%: BaTiO-t Каждую смесь спекают в электрической силиторой печи. На керамические образцы наносят электроды вжигаием серебра при 800°С. Полученные егнетокерамическйе образцы имеюг ледующие свойства, представленные таблице. иэлектричесая проницаео ь ЕУ€г, 1400 1600

Продолжение таблицы ,5 1

.2

4 3

5

Тангенс угла диэлектрических потерь 0,019 0,015 0,020

.«,

12

2,3-10 4,7-10 2,1-10

Преимущества полученного сегнетокерамического материала оптимального состава заключаются в следующем: величина диэлектрической про ицаемости для лучшего состава на 33% выше, чем у известного материала, а ее изменение в интервале тем5 ператур 20 - 85°С не превышает 3 и 1% в интервале температур -60 - , у прототипа 5%. Более высокие электрические характеристики предложенного материала позволяют получать

10 более качественные конденсаторы, к тому же предложенный материал не содержит дефицитных оксидов висмута и церня. Отсутствие оксида висмута позволяет получать монолитные 5 конденсаторы с более дешевыми палладиевыми электродами. Технология получения предложенного сегнетокерамического материала не отличается от известных.

20

По сравнению с базовым объектом применение полученного сегнетокерамического материала в элементах радиоэлектронных схем позволяет умень25 шить габариты конденсаторов, что приводит к экономии драгоценных мЗталлов, испольэуе1«1Х для нанесения электродов, к уменьшению габаритов и веса радиоаппаратуры.

СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КЕРА|МИЧ СКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий ВаТЮг .ZiO,2, NbjOj-, отличающийся тем, что, .с целью повышения диэлектрической проницаемости и улучшени ее температурной стабильности/ он дополнительно содержит ВаО, , / MgO м SbgO при следующем соотношении компонентов, мас.%; 84,00-88,45 BaTlOU 2,00-7,30 ZirO 0,40-3,00 NbjOj 4,,00 ВаО 0,10-2,00 0,10-0,80 MgO 0,05-0,80