DE1124109B

DE1124109B - Keramisches Dielektrikum aus Mischungen von Titanaten mit ueberwiegendem Anteil an Bariumtitanaten

Info

Publication number: DE1124109B
Application number: DES29631A
Authority: DE
Inventors: William Baumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-08-02
Filing date: 1952-08-02
Publication date: 1962-02-22

Description

Keramisches Dielektrikum aus Mischungen von Titanaten mit überwiegendem Anteil an Bariumtitanaten Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein keramisches Dielektrikum aus Mischungen von Titanaten mit überwiegendem Anteil an Bariumtitanaten, insbesondere aus Mischungen von Bariumtitanat und Barium-Strontium-Titanat zu schaffen, das eine möglichst hohe Dielektrizitätskonstante, z. B. 2000 bis 3000, und eine genügend große Durchschlagfestigkeit aufweist.
Es ist bereits ein keramisches Dielektrikum bekannt, das aus einer gesinterten Masse von Perowskitstruktur auf der Basis von Erdalkalimetazirkonat besteht. Bei der Herstellung eines derartigen Dielektrikums ging man jedoch von den Oxyden aus und hat beispielsweise 35 bis 55 Molprozent Zr0, und 0 bis 10 Molprozent Ti O, mit 35 bis 55 Molprozent Erdalkalioxyd (Ba O, Sr O und/oder Ca O) und 0 bis 10 Molprozent La 203, Mg O, W031 Pb O, Ce 02, Be 0 und/öder Sn O, zusammen gesintert. Der Titanoxydanteil bei dieser Masse ist somit von untergeordneter Bedeutung und hat keinen Einfluß auf die Erhöhung der Dielektrizitätskonstante, die etwa bei 35 liegt. Ferner ergaben sich bei einer derartigen Masse auf der Basis von Erdalkalimetazirkonat wesentliche Schwierigkeiten dadurch, daß es nicht möglich war, die Masse dicht zu sintern, da von vornherein Mischkristalle entstehen, die kein feines kristallines Gebilde aufweisen. Durch das grobe kristalline Gefüge ergab sich der wesentliche Nachteil, daß das keramische Dielektrikum keine genügende Durchschlags-Festigkeit aufwies.
Es ist ferner ein Dielektrikum bekannt, das mindestens 50%, z. B. 90 Gewichtsprozent Ceroxyd enthält. Der Anteil des Titanoxyd.s ist hier von untergeordneter Natur. Demnach kann auch das Ceroxyd in bezug auf die Kristallisation der Titanate keinerlei Steuerwirkung ausüben. Außerdem ist es bekannt, bei Dielektrika auf der Basis von Barium-, Strontium-, Calcium- oder Lanthantitanaten in Mengen von 1 bis 10% Oxyde des Berylliums, Wismut, Cadmium, Chrom, Kupfer, Eisen, Mangan, Magnesium, Molybdän, Nickel, Wolfram oder Zirkon, oder Mischungen von zwei oder mehreren dieser Oxyde zuzusetzen. Hierdurch sollten die dielektrischen Eigenschaften, insbesondere der Verlustfaktor, in bezug auf die Abhängigkeit von der Frequenz beeinflußt werden. Eine Steuerung in bezug auf die Größe der Kristallite der Bariumtitanate erfolgte hierbei nicht.
Gemäß der Erfindung wird ein keramisches Dielekrikum aus Mischungen von Titanaten mit überwiegendem Anteil an Bariumtitanaten, das eine hohe Dielektrizitätskonstante und eine genügend große Durchschlagsfestigkeit aufweist, dadurch geschaffen, daß der Masse Ceroxyd in Mengen von weniger als 10"/o, insbesondere 2 bis 3%, zugesetzt ist. Hierdurch werden während der Sinterung die Kristallite des Bariumtitanats und des Barium-Strontium-Titanats in ihrem Wachstum gehindert und es entsteht ein Dielektrikum feinkristalliner Struktur.
Die erfindungsgemäßen Massen weisen eine erhöhte Dielektrizitätskonstante auf, die beispielsweise für Bariumtitanat bei 2000 bis 2500 liegt. Der erfindungsgemäße Zusatz bewirkt ferner eine Verschiebung des Curiepunktes zu tieferen Temperaturen und eine bedeutende Abflachung der Dielektrizitätskonstantespitze im Curiepunkt. Ferner weisen die erfindungsgemäßen Massen eine wesentlich geringere Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante bei Gleichspannungen auf. Auch die stärkere Alterungserscheinung bei Bariumtitanat und Barium-Strontium-Titanat ist weitgehend beseitigt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Keramisches Dielektrikum aus Mischungen von Titanaten mit überwiegendem Anteil an Bariumtitanaten, insbesondere aus Mischungen von Bariumtitanat und Barium-Strontium-Titanat, daducrh gekennzeichnet, daß die Masse einen Zusatz von Ceroxyd in Mengen von weniger als 100/a, insbesondere 2 bis 30/a aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 238 737; französische Patentschrift Nr. 959 091; britische Patentschrift Nr. 574 577; USA.-Patentschriften Nr. 2 398 088, 2432 250.