Керамический материал Советский патент 1984 года по МПК C04B35/111 C04B35/46 

to

00

01 Изобретение относится к технологни силикатов, а именно к получению керамических материалов с резко отрицательным тендературным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), которые находят применение в радиоэлектронной промышленности в качестве наполнителя для изготовления заливочных компаундов. Известен керамический материал аналогичного назначения, включакнций р-эвкриптит l . Недостатками данного материала являются положительный (5-20) х X 1 о град ) ТКЛР, а также дефицитность компонента . Известен стеклокристаллический материал с отрицательным ТКЛР, соде жащий в качестве основной кристалли ческой Фазы -эвкриптит 2 J. Недостатками данного материала являются дефицитность исходного ком поента Li J недостаточно отрицательный ТКЛР (-7, град). Известен также керамический материал З 3 на основе титаната алюми НИЛ, содержащий , мас.%: А120з 42,9-46,0, TiOj 33,6-36,0, MnjO, 18,0-23,5. Недостатками этого материала являются недостаточно отрицательный ТКЛР (около - 30-10 град), дефицитность и высокая стоимость. Наиболее близким к изобретению является керамический материал, содержащий, %: А120з 8-68, TiO 24-80 FejfOj 0,5-20, MgO 1,5-20 41 Недостатком известного материал являются положительнйе значения ТКЛ (5 - 20-10 град). Целью изобретения является усиле кие отрицательных значений тёмпературного коэффициента линейного расширения. Поставленная цель достигается тем, что керамический материал на основе титаната алюминия, вк кочагаций , , содержит компоненты в следзпощем соотношении, мас.%: 48,7-50,9 ,38,3-40,0 ,1-13,0 Керамический материал представляет собой композицию из предварительно синтезированного тиалита Al-TiO, имеющего высокую температуру начала деформации (t нд. 1860°С) и с.лабоотрицательный ТКДР (около 3-10 град), с оксидом железа , способствующим усилению отрицательных значений термического расширения материала. Керамическ1й материал технологичен и может быть получен следуницим образом. Титанат алюминия спекают предварительно при 1600°С с вьщержкой 1 ч из химически чистых оксидов о А120з и TiOj, взятых в эквимолекулярном соотношении 1:1, затем измельчают- в шаровой мельнице до величины условной удельной поверхности S 6000 , просеивают и смешивают с добавками порошка Ре20з в чистом виде. Из полученной смеси с добавлением в качестве связки 5 мас.% парафина полусухим способом прессуют образцы, которые затем спекают в интервале температур 1500-1600°С. Лримеры составов смесей приведешь табл. 1, основные свойства предлагаемого керамического материала -. табл. 2. Таблиц.а 1

прочность при статическом изгибе , МПа

Температура начала деформации

t.,. , °С

нТемпературный коэффициент линейного расширения, 10 гра

Водопоглощение W, %

Удельное объемное сопротивление f Омх:м (100°С)

Диэлектрическая проницаемость t(20°C, f 10 Гц) .

Термостойкость (количество тепло смен без разрзппения

ао-гооо с)

28

2.7

25 1600 1600 1600

-36

-35

-35 1 1 0,5

1,5.

13

1-10

1-10 6

60

70

70

КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ на о снов е, титан ата алюминия, в к лючающий AlgOj TiOj и , о тли ч a ю- V щ и и с я тем, что, с целью усиления отрицательных значений температурного коэффициента Линейного расширения, он содержит компоненты при следующием соотношении, iMtac.%: 48,7-50,9 TiOj38,3-40,0 ,1-13,0 i

Как видно из табл. 2, предлагае- 0 мый керамический материал на основе титаната алюминия , модифицированного добавками РезОд,отличается резко отрицательным ТКЛР (-35) (-36), .усиленным на 17-20% 35 по сравнению с ТКЛР известного материала. Вхождение катиона Fe в структуру тиалита пр1}водит к искажению параметров кристаллической решетки посг леднего с образованием твердых раст- О воров замещения и псевдобрукита со структурой, аналогичной тиалиту, что способствует усилению анизотропии

ТКЛР вдоль оптических осей в сравнении с известным. В результате облегчается скручивание элементов структурных цепочек в процессе нагревания и ТКЛР материала имеет более отрицательные значения.

Введение Fe20j в количествах, больших или меньших в сравнении с предлагаемыми, приводит к снижению отрицательных значений ТКЛР материала (до (-15) - (-10-10град 5, что ; обусловлено механизмом влияния Fe-0, на структуру, фазовый состав и ТКЛР тиалита. „