Керамический конденсаторный материал

 

КЕРАМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий соединение eZrO NbjO, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности диэлектрической проницаемости и :снижения температуры спекания, ;ОН дополнительно содержит Tio, а j его состав соответствует формуле (б-х) ZrOfXTio T Nb.Or, гдеХ . 0,03-1,5.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(ИИХ .

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ,е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3354288/29-33 (22) 09.11.81 (46) 30.03.83. Бюл. 9 12 (72) М.Н.Муленкова, T.Ô.Ëèìàðü, К.К.Лискер, Л.Н.Комиссарова, Ф,И,Спиридонов и Л.В.Иванова (53) 666.63(088.8) (561 1. Богородицкий Н.П. и др.

Радиокерамика, 1963, с. 14.

2. Авторское свидетельство СССР Р 596557, кл. В 04 В 35/46, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 647286, кл. С 04 В 35/48, 1979 (прототий).

„.SU„„1 2 А

8Щ С 04 В 35 00 С 04 В 35 4 (54) (57) КЕРАМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОРHblA MATEPHMI, содержащий соединение 6XrO i Nb<0, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности диэлектрической проницаемости и

:снижения температуры спекания,, он дополнительно содержит TiOg, а

;его состав соответствует формуле (6-х) Z r0t ° xTjO f Nbt05, где к

0,03-1,5.

1008197

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано, преимущественно,, в производстве керамических термостабильных высокочастотных конденсаторов с повышенной удельной емкостью.

Известен конденсаторный керамический материал групп ТКЕ, близких к нулю, ма основе систем: СаБпО

СаЕгΠ— CaTiO> (1) .

Однако этот материал имеет сравнительно небольшие величины диэлектрической проницаемости (18-20) . Температура спекания керамики 13801420 С.

Известен керамический материал, включающий, вес.Ъ: ВаО 19,,- -20,7;, NdO) 34,1-35,1 В О 6,2- 6,7

Т"02 38,5-39,0 (2) .

Указанный материал используют для прецизионных специальных иэделий.

Однако для более массового применения они непригодны ввиду высокой стоимости и острой дефицитности окиси неодима и, особенно, окиси самария.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является керамический конденсаторный материал (3J, который содержит двуокись циркония и пятиокись ннобия в следующих количествах, мас.Ъ:

Двуокись циркония 65-79

Пятиокись ниобия 21-35

В основе материала лежит соединение б Zr02 NbyOg, образующее твердые растворы с Zr02 (до состава

8Z.rOz ° NbzOg) и с ИЬ20 (до состава

4 Z r0< NbzOg) . Материал имеет повышенную диэлектрическую проницаеMoCTb (E-50-60) .

Однако температурный коэффициент диэлектрической проницаемости материала имеет высокое плюсовое значение ТК Q = + (240-300) 10 6 град ", что не позволяет испольэовать его в термостабильных конденсаторах, величина ТКЯ которых должна лежать в пределах от +100 10 до -65 10 град ".

Кроме того, материал спекается только при высокой температуре (14001450ОС), что лежит за пределами возможностей обычных промышленных печей (до 1350-1380 С).

Цель изобретения — повышение тем.пературной стабильности диэлектрической проницаемости и снижение температуры спекания.

Поставленная цель достигается тем что керамический конденсаторный материал, содержащий соединение 62rOz>

«NbZ О, дополнительно содержит Т

=0,03-1,5.

Для получения продуктов состава ((б-х)7.rOz НТ ОД NbZO, где х =0,031, 5, в реактор-репульпатор с мешалкой, обеспечивающей скорость перемешивания 2500-3000 об/мин, заливают дистиллированную воду и растворы солей циркония и титана(лори10 дов, нитратов или сульфатов). При перемешивании всыпают пятиокись ниобия. Суспензию перемешивают в течение 1-2 ч, затем медленно вливают аммиак до значений рН 8,5-9,0. Пос15 ле этого продолжают перемешивание в течение 1-2 ч. Осадок отфильтровывают, отмывают от анионов, прокаливают при 1150-1250 С. Продукт размалывают и просеивают через сито О 0056.

Расход компонентов при получении 1 кг готовой продукции при различном значении Х в формуле ((б-х)

ZrO2. Х Т Oz) НЬ20 представлен в табл. 1

Полученные составы представляют твердые растворы на основе соединения 6gr02 ИЬ20 и сохраняют присущую ему кристаллическую структуру.

Предлагаемый состав по значениям

3 определяют по нижнему пределу начало термокомпенсации ТКЯ и по верхнему пределу — начало искажения кристаллической структуры, нарушение однофазности и прекращение спекаемости керамики.

Из полученных составов опекают керамику и измеряют ее электрофизи- ческие характеристики (см. табл.2) .

Как видно из таблицы, замещение двуокиси циркония на двуокись тита-

40 на позволило провести термокомпенсацию ТКЯ при сохранении низких значений tg8 и достаточно высокой

E =52-58. Диапазон значений TKE очень широкий, что позволяет. изготавливать термостабильные высокочастотные конденсаторы разных групп ТК Я: + 100 "

«20 (П100); + 33+20(II33), 0120(МПО) «

-47+20 (M47) -75+20 (M75).

Значительное снижение температу5О ры спекания керамики (на 120»200 C) позволяет организовать промышленный выпуск конденсаторов.

Таким образом, к преимуществам щэедлагаемого материала по сравнению с прототипом относится термокомпенсация TKE до значений, близких к нулевым, применение для изготовле- . ния теомостабильных высокочастотных конденсаторов групп ТКЯ П100, ПЗЗ, МПО, М47, М75 (наиболее важен мате. — ., бо риал МПО) и значительное снижение температуры спекания керамики,, облегчающее цзготовление изделий в промышленных условиях.

1008197 сЧ

I ф I

«3 1

Х 1

l! 1

43 !

Е4 1

1

1 I

1

lA с!

1 3

I I

%4

Ю с

CO (Ч

4Ч

CO Ф с

4.4 °

1 »

СО с

О1 4» с

lA

CO

4Ч

tA с

4Ч

4Ч

1О

1

РЪ

°, т-4 1

1 1

3 1

О1

iA

Г 3 с

Ф4 (» У с 4

CO

4Ч

1,Ц

9 а

1 О

1 д

1)»

tA с

<с3

4Ч

Ch

И3

4Ч с

% 1

1 (Ч 1 с

1 ч-1 I

1 1

I 3

1 l

Г I

1 I

1 1

1 1

1 1

1Ю с

I с-1 1

Ш с

4Ч

4Ч

Ю с. в

C) Ю с

%-4

4Ч с

lA -1

Ю

Ю

CO

<Ч

LA с

4Ч

4Ч!

t

t

f

t o

1О I с

4Ч

4 )

IA с

LA с (Ч

<Ч

Г 1

I Ф

:4Ч . Ф с

1

1 ! CFI

I < ъ I

1 1

1Ю

1 1

3. 3

I I

I I

I < ъ I

1 Ю с о

ftt н

Ф

Р х

Ц о

О1

l»l с

<с3

3 »

4Ч

tA с

4Ч!

4Ч

Ц

4 )

Ю с

4 Ъ

CO

CO

lO

4Ч

Х 1 а

3 ю0

Ц ео

Ф Е

Ф

tA 4 Ъ

4Ч 4

ltf а

Ф lt

«Г х . х «3 о

°; ф

Ф Ц х х

dl> Ссъ еО с ф4 сО,«3

Оъ 3Х

I ! ! !

I

1

I

Ф х о

Ig ах ох

ftI O

Н .33

v «t

ltI Х

Ck O

s4

v х

3C tt ох х О но м х

В х

O C3

A и е3 он

63.Х

«t н

I 1

I 1 . 1 I

Г w !

1 т.4 I

1 I

1 3

1 I

1 I

I I

1, 1 Х

I х

1 Ф

1 nf х

I Ю а о

1 34

1 Д .«3

1 Х R

1 m

3 «4Q

»с

1 Х Е. ах

1 И

С4

ttt o ! Ot4

1 Н3.3 х

t. Фw

1 Х оч> » о

1 Х

1 Е

РЧ тЧ

М) iA с с

lA Ю

1» (Ч

I !

I

I

II

1 (1

I !

1

1

1

l

f

1

1

I !

1 I !

1

I

I

I

1

I

P

1

1 (1

1

1

I

I

I

1

I

1

I

I

1

1

I

1

I

l

1 Х I х 5 нх ох

ДЮ I

J p3

g g

О ttl хо н

Ф I

C3O а ф х о а I

ftI U о-хиу ой хм

5о

1 х н ф х. ха

«3 хо

O Itt

33 Ф

1008197

Т а б л и ц а 2 значение Х в формуле (6-Х}»

g,rOg Х Тл 0 ).Nbg0(Температура спекания керамики, С о

tg8 10 TKC-10, град

+ (90-105)

+ (60-70)

+ (38-43)

+ (16-26) 56-58

56-57

52-59

52-58

55-58

55-57

54-57

54-56

4-6

1280

О, 03

4-5

1280

0,39

4-6

1260

0,60

4-6

1,00

1260

1250

+ (-2) - (+2) (-2 О) — (+ 2 О) 1,2

4-5

1250

1,3

- (20-30) — (40-60) 4-5

1250

1,4

4-5

1280

1,5

Заказ 2260/32 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород,.ул. Проектная, 4

Составитель В. Соколова

Редактор Л. Филь Техюед Т.фанта, Koopezrov С. Шекмар