Нелинейный керамический диэлектрический материал

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскмз

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 20.10.80 (21) 3212286/29-33 )$$) Я.Кл.з

С 04 В 35/00

С 04 В 35/46 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий. 531УДК 666.638. (088. 8) Опубликовано 1509.82. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 15.09.82

Р. 3. Клейне, Л. з;., Косяченко, О. Н. Миронова

Ю, Н. Веневцев и Э. Ж. Фрейденфельд (72) Авторы изобретения

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) НЕЛИНЕЙНЫЯ КЕРАМИЧЕСКИЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

NATEP KUI

Изобретение относится к керазотчес.ким материалам, обладающим повышенной диэлектрической нелинейностью при наложении постоянного поля. Предлагаемый нелинейный керамический диэлектрический материал на основе твердого раствора титаната. бария и магнониобата свинца может быть использован в радиотехнических устройствах в качестве элементов с управляемой емкостью.

Известен нелинейный керамический диэлектрический материал (1), содер-. жащий, вес.% : PbO 67, 80-67, 86;

MgO 3,03-3, 11; ИЬ Ос 26, 93-26, 95; LiqO 0,05-0,14; 2пО 1,98-2,15.

Недостатками известного сйособа являются высокие диэлектрические потери и сравнительно высокая температура обжига (1240 C) что затрудняет получение керамического материала без заметных потерь оксида свинца.

Наиболее близким к предлагаемому является нелинейный сегнетокерами« ческий материал Г23, включающий, вес,%

BaTiO3 77,0-80 0

BaZrO3 17 0 20с0

ЯЬ„О, 0,2-0,7

3 0,3-0,8

Сви нцово-боросили-, катное стекло 1,0-3,0

Этот материал имеет высокую злект5 .рическую прочность до 15 кв/Ом, но .и высокив диэлектрические потери (3-5.10 З) при частоте 10 Гц и высокую температуру обжига (1320-1350 C) . 0 Цель изобретения — понижение ди-— электрических потерь и температуры обжига.

Поставленная цель достигается тем, что в нелинейном керамическом диэлектрическом материале, включающем кристаллическую основу, солерх<ащую ВаО, TiO, PbO, Nb 05 и 0,5-2 мас.% свинцовосиликатного с-зкла, основа дополнительно содержит JlgO при следующем соотношении компонентов, мас.%:

20 ВаР

57 58-59 28

TiOq . 28,50-29,95

РЬО 6,97 9с27

ИЬ 105 1,76-3,00

MgO 0,78-0,84 д стекло имеет состав, мас.%:

РЬО 53,92

Si0< 30,86

ВаО 5,66

Т101 5,43

30 ЧЬ О 4,13

958395

Материал получают по обычной керамической технологии, сырье в виде оксидов марки "чда". Смешивание и

BoMoJI сырья производят в яшмовом бара.бане в среде изопропилового спирта

12 ч. Шликер высушивают,при 150-200ОС.

Синтез твердрго раствора титаната бария и магнониобата свинца осуществлят при 950 С 3 ч. Брикеты после синеза измельчают в яшмовом барабане в среде изопропилового спирта, куда .и добавляют измельченное до прохож.дения через сито 9 0063 стекло. Стеки и ло синтезируют из оксидов марки ч в корундовом тигле в количестве

300 r. Синтез стекла провОдят в элект рической печи с силитовыми стержнями при 1250-1300 С 0,5 ч. Потом стекло фриттуют. Керамические образцы прессуют в виде дисков диаметром 10 мм, в качестве связки используют 5%-ный водный раствор:поливинилового спирта.

Спекают образцы при 1180-1190 С в те= ченив .одного часа.

П р и q е р 1. 99,5 мас.Ф керами-25 ки следующего состава: ВаО 57,58;

ТАВОТ 29,85, PbD 8,97; 11g0 0,84;, Nb 0 2,76 ° 0,5 мас. Ъ стекла следующего состава: PbO 53,92; SaO 5,66;

Т101 5 43; Nbg05 4 13; SiOg 30 86.

Полученный нелинейный керамический диэлектрический материал. имеет следующие свойства:

S,. ° г/см3 5,65

%. 20 С при 10 Гц 4300

20оС при 10.Pq,.10"з З5

6 20ОС при 1,5 ИГц 2500

tg a 20"С при 1,5 МГц 4-10.

Т Кюри, С 85 и, В см/кв 3,80

Е, кв/мм 10 N

T С 1190

Пример 2. 99,0 мас.Ъ ке1 амики следующего состава: ВаО 58,52;

TiOg 28,50; PbO 9,27; ИйО 0,79;

NbgO5 2,92. 1,0 мас.Ъ стекла следующего состава: PbO 53,92; Ва0 5,66;

Т101 5,43; Nb@05 4,13; SiOg 30,86, Полученный нелинейный керамический диэлектрический материал имеет следующие свойства

8, г/см з 5,68

20оС 103, 4200 д Ф 20 С при 10ЗГц 8, 10-З

8 20 С при 1. 5 МГц 2400

tgd 20 С при 1,5 МГц 3.10"З

Т Кюри 85 п, Ф см/кв 3 70

Е, кв/мм 11

Tei С 1190

Пример 3. 98,5 мас.Ъ керами- 60 ки следующего состава: ВаО 59,28;

Т101 29,95; PbO 6,97; ИДО 0,80;

NbnO5 3,00, 1,5 Мас.В стекла следу ег- аж. :::,а: PhO 53,92; ВаО 5„66;

1i" 1 5 „ Э; НЬ пg 4,13; SiOy 30,86, Полученный нелинейный керамический диэлектрический материал имеет следующие. свойства:

S, у/см3 5,70

Е 20 С при 103Гц 4100 20оС 10 Г 8,,10-3

6 20 С при 1,5 МГц 2300

tg8 20 С при 1,5 МГц 3 ° 10 3.

n,-% см/кв 3,70

Е, кв/мм . . 11

Т С . 1180

Пример 4. 98,0 мас.Ъ керамики следующего состава: ВаО 58,88;

PbO 9,10; MgO 0,78; Ti0g 29,481

Nb 05 1,76. 2,0 мас.% стекла следующего состава PbO 53,92; ВаО 5,66;

Т10 1 5, 43; NbgOg 4, 13; S iO < 30, 86.

Полученный нелинейный керамический диэлектрический материал имеет следующие свойства:

S, г!ему 5,75 б 20ОС при 10 Гц 4000 д с 20оС при 103Гц 7 10 З

f. 20 С при 1,5 МГц 2200

Ь 20 С npm 1,5 МГц 2.10-3 и, Ъ. см/кв 3,60

Е, кв/мм 12

Т С 1180

Предлагаемый нелинейный керамический диэлектрический материал обладает оптимальным сочетанием высоких и стабильных нелинейнык параметров с низкими диэлектрическими потерями и с достаточно низкой температурой обжига.

Нелинейный керамический диэлектрический материал на основе твердого раствора титаната .бария и магнониоба" та свинца с таким сочетанием свойств превосходит известные аналоги керамических материалов как в СССР, так и за рубежом. Внедрение предлагаемого материала позволит значительно повысить диапазон и надежность работы аппаратуры с использованием элемен-тов управляемой емкости на основе твердого раствора титаната бария и магнониобата свинца с.добавкой специального стекла.

Формула изобретения

Нелинейный керамический диэлектрический материал, включающий кристаллическую основу, содержащую ВаО, Т10 1,Pb0, NbgOg и 0,5-2 мас.% свинцовосиликатного стекла, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью понижения диэлектрических потерь и температуры обжига,: снова дополнительно содержит Mg0 при следующем соотношении компонентов, .лас.%:

Ва0 57,58-59,28

Т10 28,50-29,95

PbO 6,97-9,27

Составитель В. Соколова

Редактор,Е. Лазуренко Техред Ж.Kаcrелевнч ..Корректор Г. Решетник

Заказ 6929/31 Тираж 641 Подписное

ВНИИ!1И Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

NbaO5 мдо а стекло

PbO

$101.

ВаО

Т101

МЬ )О

1,76-3,00

0,78-0,84г имеет состав., иас. Ъ |

53,92

30,86

5,665,43

4,13

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

Р 666154, кл.С 04 В 35/00, 1979.

2. Авторское Свидетельство СССР

В 545618 кл. С 04 В. 35/00, 1975 (прототип}.