Procédé de préparation d'un diélectrique céramique à base de titanate double de magnésium et de calcium. Pour nombre d'applications techniques, on s'est efforcé de préparer, depuis une quin zaine d'années, des diélectriques céramiques à base de rutile ou de titanates présentant des pertes faibles, notamment en vue de leur em ploi dans le domaine des hautes fréquences;
on a ainsi réussi à obtenir des diélectriques dont. le facteur de pertes, à la température ambiante, est. de l'ordre de 3 à. 5.1". On connaît même deux groupes de titanates qui fournissent, seuls ou en combinaison avec d'autres titanates, des produits présentant un facteur de pertes encore moindre, de l'ordre de 1.10-4 seulement; ce sont l'ortho- titanate de magnésium et le métatitanate de strontium.
La présente invention concerne un pro cédé de préparation d'un diélectrique céra mique présentant. des pertes extrêmement faibles en haute fréquence, inférieures même à celles des titanates de magnésium et de strontium. Ce procédé est. caractérisé par le fait. que l'on soumet à. la cuisson tri mélange contenant de la dolomie et de l'ox@-de de titane.
Le diélectrique ainsi obtenu, lorsque le mélange utilisé contient les proportions con venables d'oxyde de titane et de dolomie et. pas d'autres adjonctions, est constitué par un titanate double de magnésium et de calcium qui répond à la composition moléculaire MgO. CaO (TiO2) 2.
Pour faciliter l'obtention d'un diélec trique céramique parfaitement étanche, on a avantageusement recours à un fondant qui peut. être le titanate de plomb employé dans une proportion moindre que 15 % de la masse totale des matériaux utilisés.
Ainsi, le mélange de départ. aura, par exemple, la. composition suivante en poids: Dolomie<B>62,5</B> 0/0 Ti02 30,0% Pb304 7,5% Ce mélange, cuit vers 1300 C, fournit un produit parfaitement étanche et, présentant tune constante diélectrique de l'ordre de 100, avec un coefficient de température négatif, notable, d'environ -1200 .10-b par degré centigrade.
D'antre part, les pertes diélec triques du produit obtenu sont trop faibles pour pouvoir être mesurées avec précision; en tout cas, le facteur de pertes est. certaine ment. inférieur à. 0,5.10-A, à. la. température ambiante.
La formation d'un titanate double de magnésium et de calcium résulte de l'emploi de la dolomie comme matière première. Si, au lieu de dolomie, on part d'un mélange initial d'oxyde de calcium et d'oxyde de magnésium dans des proportions convenables (ou d'un mélange des carbonates correspondants), on obtient bien une substance céramique, mais celle-ci présente une constante diélectrique de l'ordre de 70 seulement (au lieu de J_00), et.
en outre possède un facteur de pertes supé rieur à 0,7.10-4. La céramique ainsi obtenue se présente, en effet, sous forme d'un mé lange des cristaux des trois oxydes MgO, CaO et TiO2, et non pas sous forme du tita- na.te double envisagé.
Process for preparing a ceramic dielectric based on double titanate of magnesium and calcium. For a number of technical applications, efforts have been made to prepare, over the past fifteen years or so, ceramic dielectrics based on rutile or titanates exhibiting low losses, particularly with a view to their use in the field of high temperatures. frequencies;
we have thus succeeded in obtaining dielectrics including. the loss factor, at room temperature, is. of the order of 3 to. 5.1 ". We even know two groups of titanates which provide, alone or in combination with other titanates, products exhibiting an even lower loss factor, of the order of only 1.10-4; these are orthotitanate magnesium and strontium metatitanate.
The present invention relates to a process for preparing a ceramic dielectric exhibiting. extremely low losses at high frequency, lower even than those of magnesium and strontium titanates. This process is. characterized by the fact. that we submit to. firing a sort mixture containing dolomite and titanium oxide.
The dielectric thus obtained, when the mixture used contains the suitable proportions of titanium oxide and dolomite and. no other additions, consists of a double titanate of magnesium and calcium which meets the molecular composition MgO. CaO (TiO2) 2.
To facilitate obtaining a perfectly sealed ceramic dielectric, use is advantageously made of a flux which can. be lead titanate used in a proportion less than 15% of the total mass of the materials used.
So the starting mixture. aura, for example, the. following composition by weight: Dolomite <B> 62.5 </B> 0/0 Ti02 30.0% Pb304 7.5% This mixture, fired at around 1300 C, provides a perfectly sealed product, exhibiting a dielectric constant of l of the order of 100, with a notable negative temperature coefficient of about -1200 .10-b per degree centigrade.
On the other hand, the dielectric losses of the product obtained are too low to be able to be measured with precision; in any case, the loss factor is. certainly. less than. 0.5.10-A, to. the. ambient temperature.
The formation of a double titanate of magnesium and calcium results from the use of dolomite as a raw material. If, instead of dolomite, we start with an initial mixture of calcium oxide and magnesium oxide in suitable proportions (or a mixture of the corresponding carbonates), we get a ceramic substance, but this ci has a dielectric constant of around 70 only (instead of J_00), and.
in addition has a loss factor greater than 0.7.10-4. The ceramic thus obtained is in fact in the form of a mixture of crystals of the three oxides MgO, CaO and TiO2, and not in the form of the double titanium envisaged.