Керамический материал

 

КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ с диэлектрической проницаемостью, зависимбй от напряжения, содержащий оксиды свинца, магния, никеля, ниобия, отличающийся тем, что, с целью повышения крэффициента нелинейности , он дополнительно содержит оксиды титана и стронция при следующем содержании компонентов, мас.%; РЪО 65,89-67,58 MgO2,54-3,26 NiO0,39-1,20 НЬгОз 21,04-22,92 TiOj 4,54-6,67 SrO1,31-2,66

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01): 151) Н 01 В 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

65,89-67,58

2,54-3,26

0,39-1,20

21,04-22,92

4,54-6,67

1,31- 2,66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3542284/24-07 (22) 17.01.83 (46) 15.04.84. Бюл. Р 14 (72) Э.Х. Биркс, А.П. Гаевскис, Б.А. Ласмане, М.Ж. Калнберга и А.И. Капване (71) Латвййский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. П. Стучки (53) 621.315(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 666154, кл. Г 04 В 35/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 555074, кл. С 04 В 35/00, 1977.

3. Гринвалд Г.Ж. Исследование диэлектрической нелинейности в твердых растворах на основе магнониобата свинца. Уч. зап. ЛГУ. Т. 250, 1976> с. 29-46, (прототип). (54) (57) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ с диэлектрической проницаемостью, зависимой от напряжения, содержащий оксиды свинца, магния, никеля, ниобия, отличающийся тем, что, с целью повышения к9эффициента нелинейности, он дополнительно содержит оксиды титана и стронция при следующем содержании компонентов, мас.Ж:

РЬО

Мдо

Ni0

ИЬ,O> .

Тх02

Sr0

86463 2

20

1 и

Е dE

Таблица 1

Содержание,, мас. Ж, компонентов N npu

У Тс Я(10-3) 20оС

Pb0 MgO NiO НЬ20 TiO SrO

Составы

9,00 0,00 69,03 3,84

4,54 1,31 27 15„3 8,0

2 0,04 0,05 67,58 3,26 0,39 !

3 0,06 0,05 66,86 3,13 0,40

22,"92

1 10

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение, в частности, в качестве электрически управляемых емкостей в радиоэлектронике.

Известны керамические материалы, содержащие оксиды свинца, магния, ниобия, лития и цинка 1), а также содержащие оксиды свинца, магния, ниобия, никеля и цинка (2).

Недостатком известных материалов является низкий коэффициент нелинейности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является керамический иатериал1".3 ), содержащий оксиды, вес. Х:

PbO 68,50-68,26

MgO 3,92-3,49

NiO 0,38-1,14

Nb2 05 27, 20-27, 10

Недостатком известного материала является то, что коэффициент нелинейности не превышает 5,5-1О В "и, при этом максимум нелинейности смещен в сторону низких теиператур (IIo отношению к комнатной).

Цель изобретения - повышение коэффициента нелинейности материала., Поставленная цель достигается тем, что керамический материал, содержаший оксиды свинца, магния„ ниобия, никеля, дополнительно содержит оксиды титана и стронция при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

PbO 65,89-67,58

MgO 2,54-3,26

NiO 0,39-1,20 нь о 21,О4-22,92

Ti02 4,54-6,67

SrO 1,31-2,66

Материал получают,по обычной технологии получения керамики путем двухстадийного обжига. В качестве исходных компонентов используют оксиды РЬО, HgO, Nb20<, Ti02 марки

"осч" и оксид NiO марки "ч". Оксид

SrO вводится в виде безводного карбоната SrC03 марки "осч". Смешивание и измельченйе исходных компонентов шихты производят в шаровых агатовых мельницах в среде этилового спирта до размера частиц 0,5 мкм в течение

8-18 ч. После высушивания при температуре 680-710 К шихту прессуют в брикеты и подвергают первому обжигу при 1340-1470 К с выдержкой при этой температуре в течение 1,0-2,5 ч.

После вторичного помола из просушенной массы при удельном давлении

10 Н м прессуют заготовки в виде цилиндров диаметром 10 м и высотой

2-10 3м. Второй обжиг проводят при температуре 1540-1590 К с выдержкой в защитной атмосфере, предотвращающей потери Pb0.

Качество полученной керамики оценивается по величине плотности, определенной .методом гидростатического взвешивания, и рентгеноструктурным исследованием фазового состава.

Керамика, изготовленная по приведенной технологии, имеет однофазный состав и пористость, не превышающую

6Х.

Диэлектрические и нелинейные диэлектрические характеристики измерены на частоте 1 кГц. Диэлектри— ческая нелинейность оценивается по изменению диэлектрической проницаемости (g) при подаче на образец постоянного электрического поля J =

В табл. 1 приведены примеры соотношений исходных компонентов и соответствующие теипературы фазовых переходов (Тс), диэлектрическая проницаемость (f) и коэффициент диэлектрической нелинейности (N) при комнатной температуре для получаемых материалов.

24,67 2,46 — 46 11,0 5,9

22,03 5,60 1,98 ?6 19,5 11,1

1086463

Продолжение табл, 1

N npu

20 С

Составы

Содержание, мас.% компонентов (10 l

Г

PbO MgO Ni0 Nb>0> Ti.O S rO

4 0,08 Оэ15 65э89 2э54 1э20 21904 6,67 2,66 21 13,? 7,4

5 Oi10 0,25 64,91 1,95 2,01 20,04 7,74 3,35 ;15 9,2 5,5

Таблица 2

T Т, с 8+10 ) E20o(1! Х) N4+Oo и

Материал

Пр едл аг аемый +26 21,1 . 19,5 11,2 11,1

Базовый

9,=

8,8 5,5 5,1

Таким образом, эффективность,изобретения по сравнению с базовым объектом заключается в увеличении коэффициента нелинейности при

Составитель А. Кругликов

Редактор M. Петрова Техред И,Метелева Корректор М. Демчик

Заказ 2259/48 Тираж 683 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

Из приведенных в табл. 1 данных следует, что в интервапах 0,04 х 0,08

0,054у<0,15 температура фазового пе рехода (Тс) предлагаемого материала смещается до комнатной температуры

Это позволяет получить при комнатных температурах максимальную величину диэлектрической нелинейности. Коэффициент диэлектрической нелинейности при этом достигает 11,1 "10 В "м.

За пределами указанного интервала наблюдается увеличение температуры фазового перехода и тем самым уменьшается коэффициент диэлектрической нелинейности при комнатной температуре (в составе У 1 х=0, у0) или уменьшается максимальная диэлектрическая нелинейность (в составе Р 5 х=0,10; у=0,25)

В табл. 2 приводятся сравнительные данные температуры ФП диэлектрической проницаемости и коэффици-. ента нелинейности при ФП и комнатной температуре для .предлагаемого материала и базового объекта соответственно $33.

20 С в 2,2 раза. Также высоки значения диэлектрической проницаемости предлагаемого материала 21000 по сравнению с базовым объектом 10000