Шихта для изготовления высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов Советский патент 1993 года по МПК C04B35/46 

Изобретение относится к области радиоэлектронной техники, в частности к составам керамических диэлектриков для изготовления высокочастотных термоком- пенсирующих конденсаторов, и является усовершенствованием известной шихты керамического материала.

Цель изобретения - снижение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и повышение технологичности, снижение себестоимости изготовления керамики на основе заявляемой шихты.

В заявляемой шихте керамического материала для высокочастотных термокомпен- сирующих конденсаторов, содержащей SrTiOa, СаТЮз, МпСОз и Nb20s, поставленная цель достигается тем, что она содержит исходные компоненты в следующем соотношении, мас.%:

СаТЮз47-59,48

ЗгТЮз38,4-45,8

ND2052-7

МпСОз0,12-0.2

В данном случае положительный эффект, соответствующий цели изобретения, обеспечивается тем, что в результате нового соотношения компонентов снижается концентрация Sr в твердых растворах Са1-х5гхТЮз. легированных оксидами ниобия и марганца, до величины Х 0,4, что способствует снижению величины ТКЕ до величины -(1300-1500)- 1/°С при сохранении оптимально высокой величины Ј (не менее 210). При этом увеличение концентрации МпСОз до 0,12-0,2 мас.% при снижении количества ЗгТЮз на позволяет ограничить количество дорогостоящей добавки Nb20s до 2-7 мае. % при сохранении высоких электроизоляционных свойств. Одновременно достигается улучшение спекания материала, увеличение относительной ппот- ности и снижение разброса ТКЕ в пределах ±100 10 1/°С, что способствует улучшению технологичности, а снижение количества SrTIOs и Nb20s способствует сни ению себестоимости изготовления материала

00

ю ел

OJ

ел

CJ

СО

Предлагаемую шихту керамического материала получают следующим образом.

Предварительно известными в керамическом производстве способами получают спеки титаната кальция и титаната стронция, котарые синтезируют при 1220- 1300°С, а затем измельчают до удельной поверхности 4000-5000 см2/г. Измельченные спеки, взятые в заданном соотношении, смешшюют с требуемым количеством МпСОз и МЬаОв. измельчают до 5000-10000 см /г и используют для получения диэлектрика конденсаторов по принятой в керамическом конденсаторостроении технологии, например по пленочной технологии с обжигом заготовок конденсаторов при 1220- 1280°С.

Конкретными примерами заявляемой шихты керамического материала для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов являются следующие ее составы, мас.%

Состав 1 Состав 2 Состав 3 СаТЮа 4753,25 59,48

ЗгТЮз 45,843 38,4

Nb20s 73,6 2

МпСОз 0,20,15 0,12

Свойства керамического материала на основе предложенной шихты подтверждаются результатами испытаний, данные о которых приведены в таблице.

Как следует из табл. 1, предлагаемая усовершенствованная шихта керамического материала практически при совпадающих значениях диэлектрической проницаемости (е) и диэлектрических потерях (tg (5) удельного объемного сопротивления при температуре 155°С( pv) керамики на ее основе позволяет снизить ТКЕ до требуемой по ОСТ В. 11-003084 величины (-1300 + -1500) 1 /°С. себестоимость на 30-35%, технологический цикл на 50-60% и повысить выход годных материала на 15-20% в сравнении с известной, что свидетельствует о повышении технического и экономического эффекта от использования усовершенствованной шихты.

Оптимальность содержания компонентов и их соотношения подтверждается тем, что при введении в состав шихты СаТЮз менее минимального количества 47 мас.% (выход за состав 1) возрастает количество дорогостоящих ЗгТЮз и NbaOs. повышается ТКЕ и себестоимость материала, а при введе- нии СаТЮз более максимального количества 59,48 мас.% (выход за состав 3) снижается себестоимость, но и диэлектрическая проницаемость, что нецелесообразно.

В настоящее время усовершенствован- мая шихта внедряется в производство керамических монолитных конденсаторов по гр. М1500 с использованием автоматизированного технологического оборудования и серийно выпускаемых сырьевых материалов. Формула изобретения

Шихта для изготовления высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов, содержащая СаТЮз, ЗгТЮз. и МпСОз, отличающаяся тем, что, с целью снижения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости, повышения технологичности и снижения себестоимости изготовления керамики, она содержит указанные компоненты в следую- щем соотношении, мас.%:

СаТЮз47,00-59,48

ЗгТЮз38,40-45,80

Nb2052.00-7.00

МпСОз0.12-0.20

Использование: получение керамического материала для высокочастотных тер- мокомпенсирующих конденсаторов. Сущность изобретения: шихта содержит 47-59,48 мас.% СаТЮз, 38.40-45,80 мас.% ЗгТЮз, 2-7 мас.% NbzOs и 0,12-0,2 мас.% МпСОз. Положительный эффект: температурный коэффициент диэлектрической проницаемости снижен на 15-20%, себестоимость - на 30-35%. выход годных изделий повышен на 15-20%. 1 табл.