DE3530571A1 - Dielektrisches keramikmaterial - Google Patents
Dielektrisches keramikmaterialInfo
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dielektrisches
Keramikmaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Es ist bekannt, dielektrische Resonatoren in GHz-Mikrowellenbereich
einzusetzen. Mit diesen Resonatoren läßt
sich die Baugröße passiver frequenzbestimmender Bauelemente
sehr klein halten. Die bekannten technischen Entwicklungen
sind vor allem darauf ausgerichtet, solches
dielektrisches Keramikmaterial, aus denen derartige
Resonatoren bestehen, zu finden und herzustellen, daß
bei hohen Frequenzen, z. B. über 10 GHz noch Materialgüte-
Werte Q hat, die über 3.000 liegen. Es gibt bereits
auf der Basis des Bariumtantalats, das zusätzliche Elemente
wie Zink, Niob oder Magnesium enthält, das derartige
hohe Güte aufweist und dabei eine Dielektrizitätskonstante
in etwa der Größe des Wertes 30 hat. Einzelheiten
zu derartigen Resonatoren sind beschrieben in
"Siemens Components" XVII (1982), No. 1 S. 14-18.
Für hier in Frage kommende Baugruppen wie z. B. Oszillatoren,
Filter und dergleichen spielt auch der Temperaturkoeffizient
der Frequenzkonstanten eine Rolle. Insbesondere
ist für den in einer solchen Baugruppe enthaltenen dielektrischen
Resonator erwünscht, das dieser einen passenden
Temperaturkoeffizienten aufweist. Für das hier erforderliche
Keramikmaterial heißt dies, daß dielelektrisches
Keramikmaterial mit jeweils passendem Temperaturkoeffizienten
der Frequenzkonstanten aufzufinden ist,
d. h. daß Keramikmaterial geschaffen werden kann, dessen
Temperaturkoeffizient einen vorgebbaren Wert hat. Insbesondere
ist angestrebt, derartiges Keramikmaterial mit
einem solchen vorgebbaren Temperaturkoeffizienten zu finden,
der nahe oder wenigstens angenähert dem Wert 0 liegt.
Die Aufgabe, ein derartiges dielektrisches Keramikmaterial
zu finden ist mit der Angabe der Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst und weitere Ausgestaltungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Das erfindungsgemäße Keramikmaterial ist ein Bariumtantalat.
das einen gegebenenfalls in engen Grenzen von 0,01
bis 0,1 Mol-% anzupassenden Titan-Anteil enthält. Außerdem
sind enthalten, die Elemente Zink und Nickel und Niob.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind Zink und Tantal im
angegebenen stöchiometrischen Verhältnis zueinander enthalten.
Desgleichen sind Nickel und Niob im angegebenen
stöchiometrischen Verhältnis zueinander enthalten, wobei
dieser Nickel-Niob-Anteil entsprechend dem Wert x seines
Mol-%-Anteils enthalten ist. Der Wert x liegt zwischen
0,02 und 0,2 und insbesondere beim Wert 0,08 bis 0,12.
Vor allem mit der in diesen engen Grenzen zu treffenden
Wahl des Wertes x ist ein jeweils vorgegebener Wert des
Temperaturkoeffizienten der Frequenzkonstanten einzustellen
bzw. zu erreichen und zwar dies ohne nachteilige
Beeinflussung der Größe der Dielektrizitätskonstanten und
des Gütewertes Q des erfindungsgemäßen Keramikmaterials.
Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Keramikmaterials
erfolgt nach den bekannten Verfahrensschritten.
Es werden zunächst die Ausgangsstoffe eingewogen. Die Ausgangsstoffe
sind vorzugsweise Oxyde der Elemente. Für
Barium wird Bariumkarbonat bevorzugt. Das Mischen der eingewogenen
Ausgangsstoffe erfolgt zusammen mit dem Mahlen,
vorzugsweise Naßmahlen, in einer Kugelmühle. Das Mahlgut
wird dann bei Temperaturen von 1100 bis 1300° vorzugsweise
um 1200° umgesetzt. Das umgesetzte Material wird
wiederum gemahlen mit ansich bekanntem Bindemittel versetzt
und zu Formkörpern gepreßt, wie sie als dielektrische
Resonatoren zu verwenden sind. Insbesondere wird
beim Mahlen zusätzlich Armoncarbaminat zugegeben, da
gegen Auswaschen von insbesondere noch enthaltenem Bariumoxid
wirkt. Das Sintern der Preßlinge erfolgt bei
Temperaturen zwischen 1450 und 1525° und zwar in Sauerstoffatmosphäre.
Eine bevorzugte Sintertemperatur ist
1475°. Dieses Sintern wird zwei bis sechs Stunden, vorzugsweise
vier Stunden lang durchgeführt. Diese Sinterparameter
führen zu dichgesintertem erfindungsgemäßen
Keramikmaterial.
Die Figur zeigt einen aus erfindungsgemäßen Material
bestehenden Resonator, nämlich eine runde Scheibe.
Claims (3)
1. Dielektrisches Keramikmaterial
auf der Basis eine Bariumtantalats mit weiteren Zusatzelementen,
geeignet als Material mit kleinem Temperaturkoeffizienten
der Frequenzkonstanten für dielektrische Resonatoren für
den GHz-Bereich,
gekennzeichnet dadurch,
daß für das Erreichen eines vorgebbaren Wertes des Temperaturkoeffizienten
der Frequenzkonstanten, der im Bereich
des Wertes 0 liegt,
für dieses Keramikmaterial die Zusammensetzung:
Ba {Ti y [(Ni x Zn1-x ) 1/3 Ta2/3] 1-y }O3vorgesehen ist,
wobei 0,02 kleiner als x kleiner als 0,2 und 0,01 kleiner als y als 0,1 ist.
wobei 0,02 kleiner als x kleiner als 0,2 und 0,01 kleiner als y als 0,1 ist.
2. Keramikmaterial nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß der Wert y etwa
0,05 ist.
3. Keramikmaterial nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
dadurch, daß
0,08 kleiner als x kleiner als 0,12 ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853530571 DE3530571A1 (de) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | Dielektrisches keramikmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853530571 DE3530571A1 (de) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | Dielektrisches keramikmaterial |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3530571A1 true DE3530571A1 (de) | 1987-03-05 |
DE3530571C2 DE3530571C2 (de) | 1989-10-12 |
Family
ID=6279464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853530571 Granted DE3530571A1 (de) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | Dielektrisches keramikmaterial |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3530571A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3732850A1 (de) * | 1987-09-29 | 1989-04-06 | Siemens Ag | Anordnung zur kopplung unverkuerzter koaxialresonatoren fuer keramische mikrowellenfilter |
EP0505246A1 (de) * | 1991-03-18 | 1992-09-23 | Tekelec Airtronic | Keramische Zusammensetzung für dielektrischen Resonator und Verfahren für deren Herstellung |
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DE1671173A1 (de) * | 1965-12-14 | 1970-02-19 | United Aircraft Corp | Dielektrikum mit hoher,temperaturbestaendiger Dielektrizitaetskonstante und Verfahren zu seiner Herstellung |
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-
1985
- 1985-08-27 DE DE19853530571 patent/DE3530571A1/de active Granted
Patent Citations (2)
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3530571C2 (de) | 1989-10-12 |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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