Керамический материал, преимущественно для низкочастотных конденсаторов

Номер патента: 681

Опубликовано: 30.06.1995

Авторы: Костомаров С. В., Филоненко В. И., Самойлов В. В., Егоров Л. И.

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 54 КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО для1. Керамический материал, преимущественно для низкочастотных конденсаторов, включающий титанат бария, Цирконат кальция с добавками оксидов цинка, неодима, ниобия и МНРГВНЦЗ, ОТЛИЧЗЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО ОН ДОПОЛнительио содержит оксид меди и оксид или смесь оксидов из группы Ре 2 Оз, ыиоэ, Со 20 з,оксид олова при следующем соотношении исХОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ, мас. 1(71) Заявитель Витебское ПО Монолит (ВТ)(73) Патентообладатель Витебский завод радиодеталей производственного объединения Монолит (ВЧ)Ре 203, 141203, Со 203 005-0,2 5 пО 2 005-0,2. 2. Способ получения керамического материала, ПРВИМУЩВСТВЕННО ДЛЯ НИЗКОЧНСТОТНЫХ конденсаторов, включающий смешивание ВаТ 1 О 3 Са 2 гО 3 2110, Мс 1203 МЬ 2 О 5 и МпСО 3, формование и обжиг, отличающийся тем, что титанат бария получают прокалкой титанилоксалата бария с соотношением ВаО/Т 1 О 2 0,99-1,0 О 5 при температуре 11001120 С, а цирконат кальция - обжигом шихты,содержащей СаСО 3 и 2 г 02 при температуре 1280-1320 С с последующим измельчением спека до среднего размера частиц 2 мкм.Изобретение относится к области производства радиодеталей, в частности к составам и способам получения керамических материалов, и может быть использовано в керамическом конденсаторостроении, преимущественно для изготовления низкочастотныэр конденсаторов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является керамический материал,содержащий титанат бария, Цирконат кальция и добавки оксидов неодима, ниобия и углекислого марганца 1 и способ его получения,включающий приготовление известным образом спеков ВаТЮз, Са 2 гО 3, их предваритель з ВТ 681 С 1 4Состав материала и способ его получения обеспечивают повышение диэлектрической проницаемости до 12000-14000 и удельного объемного сопротивления.Существенным недостатком материала и способа его получения является повышенная температура спекания (130 О-1350 С, сильная рекристаллизации керамики при температуре спекания, приводящая к росту зерен и снижению электропрочности монолитных конденсаторов с толщиной диэлектрика менее 35 мкм.Технический результат снижение температуры спекания до 1150 С и ниже, позволяющей применять в качестве электродов монолитных конденсаторов серебро с палладием в соотношении 70 А 30 Рс 1, снижение степени рекристаллизации керамики при спекании, повышение электропрочности конденсаторов с толщиной диэлектрика 15-35 мкм,повышение стабильности диэлектрической проницаемости в области комнатных темпеШТУР Сущность изобретения заключается в том,что в заявляемом керамическом материале,преимущественно для низкочастотных конденсаторов, включающем титанат бария, цирконат кальция, добавки оксидов цинка, неодима,ниобия и марганца, вышеуказанный технический результат достигается тем, что он дополнительно содержит оксид меди, оксид или смесь оксидов из группы Ре 2 О 3, М 12 О 3, Со 2 О 3 и оксид олова при следующем соотношении исходных компонентов, мас.ВаТйОз 87590,4 СаЪ-Оэ 7,7-8,4 2 пО О,8-15 МбЮз 0,4-0,8 ЫЬ 2 О 5 0,3-0,6 МпОз или МПСОЗ 0,1-0,3 СиО 0,2-О 5 РВ 203 Ы 1203, Со 2 О 3 О,050,2 5 пО 2 О,050,2.В заявляемом способе получения керамического материала, преимущественно для низкочастотных конденсаторов, включающем смешивание ВаТЮз, СаЪг-Оз, 2 пО, Ыо 2 Оз,МЬ 2 О 5, Мп 02(МпСо 3) СиО, оксид или смесь оксидов из группы В 2 О 3, Ы 12 О 3, Со 2 О 3 и 5 п 02, формирование и обжиг, вышеуказанный технический результат достигается тем, что титанат бария получают прокалкой титанилоксалата с соотношением ВаО/Т 1 О 2 0,99-1,005 при температуре 1100-1120 С а Цирконат кальция обжигом шихты, содержащей СаСоз и 2 г 02 при температуре 1280-1320 С с последующим измельчением спека до среднего размера частиц -2 мкм.Дополнительное введение добавки СиО, оксидов из группы РСШОЗ, ЫпОз, Со 2 О 3 и 5 пО 2 обеспечивает снижение температуры спекания до глас-1150 С с сохранением низкой проводимости и высокой величины диэлектрической проницаемости. Получение материала путем смешивания высокоактивного ВаТЮз изготовленного низкотемпературной прокалкой титанилоксалата бария с заданным соотношением ВаО/ Т 1 О 2 0,991005 и низкоактивного Са 2 гО 3 с фиксированным средним размером зерна 2 мкм позволяет ограничить рост зерен при спекании и создать градиент концентрации в них основных и дополнительных элементов и,в результате, повысить электропрочносгь и стабильность диэлектрической проницаемости в интервале рабочих температур.Выбранный интервал температуры прокалки объясняется тем, что при температуре прокалки титаиилоксалата бария ниже 1100 С ухудшаются свойства конечного материала за счет роста свободного ВаО в ВаТ 1 О 3 и повышения его химической активности к компонентам связки. При температуре прокалки выше 1120 С частично спекается ВаТЮ 3, отмечается рост размера частиц и ухудшение спекаемости при низких температурах готового материала.Количество свободного ВаО зависит не только от температуры прокалки, но и от соотношения ВаО/ТЮ 2. Оптимальное соотношение ВаО/Т 1 О 2 0,991,005 позволяет получать содержание свободного ВаО и более 1,5 при температуре прокалки 1100-1120 С. При этом повышении соотношения ВаО/ТЮ более 1,005 приводит к росту свободного ВаО и ухудшению конечных свойств материала. При соотношении ВаО/ТЮ менее 039 образуются полититанаты, повышающие температуру спекания готового материала.Оптимальный интервал температуры обжигашихты Са 2 гО 2 1280-132 ОС доказывается слеДУЮЩНМИ примерами- при уменьшении температуры ниже 1280 С растет содержание свободного СаО выше 2,5 и нерастворимого остатка в НС 11,5, что отрицательно сказывается на литьевых свойствах шликера (появляются дефекты в виде пор в керамической пленке)- при повышении температуры более 1320 ССа 2 г 03 спекается, что затрудняет его измель- .чение до среднего размера частиц г-2 мкм. Заявляемый материал и способ его получения осуществляют следующим образом. Предварительно известным образом получают титанилоксалат бария с соотношением ВаО/ТЮ 0,99-1,005, который прокаливают при 1100-1120 С и протирают через сито 19912. Цирконат кальция получают из шихты, содержашей СаСо 3, 2102 смешанной в воде до гомогенного состояния, последующей прокалкойпри 1280-1320 С. Полученный спек дробят и Свойства материала и конденсаторов на ею измельчают до среднею размера частиц 2 мкм. основе подтверждаются результатами испытаИз полученных спеков приготавливают кера- ний, данные о которых приведены в табл. 2. мический материал смешиванием и иамельче- Как следует из табл. 2, предлагаемый матением совместносдобавками остальных оксидов 5 риал и способ его получения в сравнении с до достижения удельной поверхности порошка прототипом позволяют снизить температуру материала не менее 10000 смг/ г. обжига на 180-200 С повысить электропрочИз полученного материала формируют лю ность тонкопленочных монолитных конденсабым из известных способов заготовки конден- торов в 2-2,5 раза, улучшить температурную саторов с электродами из сплава 70 А - 10 стабильность в рабочем интервале температур 30 Ре, которые обжигают при температуре н снизить себестоимость изготовления конден 1100-1150 С. саторов в 2,2 раза и расход электроэнергии Конкретными примерами заявляемого мате- при обжиге в 1,6 раза. риала являются его оптимальные составы, приведенные в табл. 1. 15 Таблица 1.Исследуемые Ре 2 Оз, МпО 2 составы ВаТЮз СаЪгОз ЪпО 1 Чс 120 з ЫЬ 2 О 5 Сц 0 Ы 12 Оз 5 пО 2 (МЦСОЗ) материала Со 2 О 3 90,4 7,7 0,8 0,4 0,3 0,2 0,05 87,5 8,4 1,5 0,8 0,6 0,5 0,2Примечаъше Ре 1 Оз 141203, СозОз эквивалентны по действию, и может применяться любой из них.Таблица 2. Маш Исслед емые составы мате иала п/п Исследуемые параметры заявляемый известный состав 1 состав 2 а.с. 810643 2 3 4 5 1. Диэлектрическая проницаемость 12000-13000 12000-14000 12000-15000 2. Удельное объемное сопротивление, 20 С ом.см 210111 2 10 2 10 3. Тангенс угла диэлектрических по- терь, 101 51,0 51,0 - 51,0 4. Температура спекания, С 1120-11160 11101150 12801350 5- Изменение АР 102 в интервале температур 60 20 75-78 72-75 83-88 20 85 09-71 06-70 80-85при толщине диэлектрика 15 мкм, кВ 0,62-1,0 0,68-1,0 0,250,5 7. Стоимость материалов при изю товлении 1000 шт. конденсаторовЗаказ 1028. Тираж 20 экз. Государственное патентное ведомство Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.

МПК / Метки

МПК: C04B 35/00, C04B 35/46

Метки: низкочастотных, конденсаторов, материал, керамический, преимущественно

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/3-681-keramicheskijj-material-preimushhestvenno-dlya-nizkochastotnyh-kondensatorov.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Керамический материал, преимущественно для низкочастотных конденсаторов</a>

Похожие патенты