Керамический материал

 

КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, включающий титанат магния и оксид титана , отличающийся, тем, что, с целью снижения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и повышения микротвердостк, он дополнительно содержит полирит при следующем соотношении компонентов, мас.%: Титанат магния 49,5-69,4 Оксид титана 29,7-49,5 Полирит Oj,8-1,0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) ((() 55574 А

4(st) С 04 В 35/фб

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :.

Н АВТОРСИОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

29,7-49,5

0 8-1,0

ГОСУДАРСТВЕНН Й HOMmET CCCP

ИО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3528022/29-33 (22) 24. 12.82 (46) 15. 05.85. Бюл. У 18 (72) З.В. Корякова, В.Г. Хрящева, Г.В. Сорокина, Л.h. Евдокимова, В.А. Репникова и М.В. Ильинов (53) 666.655(088.8) (5á) 1. Патент ГДР 9 132734,. кл. С 04 В 35/46, онублик. 1976.

2. Нисикава Т.и др. Керамические материалы "Рэдзомикс" для диапазона СВЧ.-"Эрзкуторонику сзрамикусу", 1979, т. 10, 9 55, с. 76-79.

3. Авторское свидетельство СССР

У 422704, кл. С 04 В 35/46, 1976 (прототип), (54) (57) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, включающий титанат магния и оксид титана, отличающийся. тем, что, с целью снижения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и повьппения микротвердости, он дополнительно содержит полирит при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Титанат магния 49р5 69,4.

Оксид титана

Полирит

1 1155574

Изобретение относится к керамическим материалам, используемым в радиоэлектронной технике в диапазоне сверхвысоких частот, в частности, для изготовления подложек микрополосковых схем, оснований электрических линий задержки.

Известен керамический материал, изготавливаемый на основе тнтаната магния MgTi0 с добавкой бентонита, диэлектрическая проницаемость которого равна 19, тангенс угла диэлектрических потерь 3 х 10, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости 840 х 10 град (1)..

Недостатком данного материала является высокое значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости, существенно снижающее стабильность работы элементов 2g радиоэлектронной аппаратуры в условиях повышенных температур.

Известны керамические материалы

"Рэдзомикс" К-02С, синтезированные в системе титанат магния — титанат 25 кальция. Указанные материалы имеют диэлектрическую проницаемость 20, тангенс угла диэлектрических потерь

2 х 10, температурный коэффициент частоты t,(-4) - (+4)7х 10 град C2).

К недостаткам этих материалов

1следует отнести низкую микротвер дость, равную 300 кгс/мм, не позволяющую достигать высокого класса чистоты поверхности при механической обработке: после полировки пластины из этого материала имеют высоту дефектов на поверхности 2 мкм.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является керамический материал, содержащий титанат магния

NgTi01,oêcèä лантана La 0, оксид а.пюминия А1 03 ф оксид ctpoHIJHH Sx 0)

Материал обладает следующими диэлектрическими характеристиками в 5 маг"ия 49 5

Я5

СВЧ-диапазоне: диэлектрическая проницаемость 16,5, тангенс угла диэлек трических потерь 1,4 х 10, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости +100 х 10 град (3), кротвердость, ухудшающая надежность работы аппаратуры при длительном сроке службы.

Цель изобретения — снижение тем5 пературного коэффициента диэлектрической проницаемости и повышение микротвердости керамического материала, предназначенного для использования в радиоэлектронной техниlO ке в диапазоне сверхвысоких частот.

Поставленная цель. достигается тем, что керамический материал, включающий титанат магния и оксид титана, дополнительно содержит поли15 рит при следующем соотношении компонентов. мас.7.:

Титанат

49,5-69,4 магния

Оксид титана 29,7-49,5

Полирит 0,8-1,0

Вводимый в качестве модифицирующей добавки полирит представляет собой выпускаемый промышленностью концентрат оксидов редкоземельных элементов состава, мас.7:

Оксид церия 50,0

Оксид лантана

Оксид неодима 12,5

Оксид празеодима 12,5

Примеры составов керамического материала приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

25,0

Состав, мас.7, по примерам

Компонен ты 1 2 3

59,4

69,4

39 8

29,7 !

0,9

0,8

Недостатками указанного материала являются повышенное значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости, снижающее ста- 55. бильность работы элементов радиоэлектронной аппаратуры в условиях повышенных температур, и низкая миВведение полирита в количестве менее 0,8 мас.X не ок азывает влияния на структуру материала и, как следствие, на его прочностные характеристики, в частности на микротвердость при введении полирита в количестве з ll более 1 мас.% увеличивается пррис- тость материала, снижающая его механические свойства.

Пример. Изготовление керамического материала.

1. Синтез.

Подготовленные исходные материалы оксид магния (в виде углекислого магния NgCO>) и оксид титана смешивают в стехиометрическом соотношении Ng0 TiO . Смешение осуществляют мокрым способом в шаровой мельнице при соотношении материал:шары.вода, равном 1:1:2, в течение 8- 1О ч.

Полученный шлицер высушивают в муфельной печи до остаточной влаж ности 10-12 мас.Х, протирают через сито с сеткой В 012 и затем подвергают термообработке в электропечи о при 1250 С в течение 2 ч. Синтезированный титанат магния измельчают в шаровой мельнице до получения удельной поверхности 40005000 см /г.

2. Изготовление образцов.

В шаровой мельнице сухим способом при соотношении материал, ш:=.ры, рав55574 4 ном 1:1, смешивают исходную шихту состава:

Титанат магния 49,5-Ю,4

5 Оксид титана 29,7-49,5

Полирит ° 0,8-1,0

Образцы, например пластины размером 60х48 мм, формируют методом

10 полусухого прессования массы, запластифицированной поливиниловым спиртом 6Х-ной концентрации. Удельное давление прессования состав ляет 100 ИПа. Окончательный обжиг

15 осуществляют в интервале температур 1400-1420 С в течение 1 ч.

На изготовленных образцах микротвердость по Виккерсу определяли на микротвердометре .универсального

20 металлографического микроскопа

NEF-2. Класс чистоты поверхности определяли на профилографе-профи.лометре марки "Талисурф-4".

Сравнительная характеристика д . керамических материалов по прототипу и по изобретению представлена в табл. 2.

Таблица 2

Керамический материал

Показатели

По прототипу 1 2 3

16,5

16,0

18,0 20,0

1 ° 10 1 ° lO

1 10

1,4 ° 10

+100

ОЙ10

0+10 0<10

1050 1050

750

1050

14

Таким образом, использование 55 изобретения позволяет получить плот-ный керамический материал с диэлек-трической проницаемостью.16-20, танДиэлектрическая проницаемость при частоте

10 Гц

Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте К = 10 о Гц

Температурный коэффициент диэлектрической .проницаемости в интервале температур (-60) — 250,С,град х 10

Микротвердость, кгс/мм

Класс чистоты обработки поверхности генсом угла диэлектрических потерь . ф

1х10, температурным коэффициентом диэлектрической проницаемости в интервале температур (-60) - 250 С, 155574

Составитель Н. Соболева

Редактор Т. Колб Техред М,Пароцай Корректор Г. Решетник

Заказ 3033/21 Тираж 605 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 э ) равным (0-10 х 10) град . Материал обладает плотной мелкокристаллической структурой и микротвердостью равной 1050 кгс/мм, что дает возможность достигать чистоты обработки поверхности по 14 классу. Применение предлагаемого керамического материала обеспечит продление срока службы, а также повышение технических и эксплуатационных свойств

5 элементов радиоэлектронной аппаратуры.