Dielektrikum aus thoriumhaltigem keramischem Isolierstoff Zusatz zum
Patent 905 238 Im Patent 905 238 ist ein als Kondensatordielektrikum dienender
keramischer Isolierkörper beschrieben, der hohe Dielektrizitätskonstante und niedrigen
dielektrischen Verlustwinkel hat und aus einem Gemisch von Titandioxyd und Thoriumoxyd,
vorzugsweise aus io bis 6o °/a Titandioxyd und 9o bis q0 °/o Thoriumoxyd besteht.Dielectric made of ceramic insulating material containing thorium. Addition to patent 905 238. Patent 905 238 describes a ceramic insulating body serving as a capacitor dielectric, which has a high dielectric constant and low dielectric loss angle and is made from a mixture of titanium dioxide and thorium oxide, preferably from 10 to 6o ° / a titanium dioxide and 9o to q0 per cent consists of thorium oxide.
Als weiterer Vorzug derartiger keramischer Isolierkörper hat sich
herausgestellt, daß sie auch einen sehr geringen Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitätskonstante
aufweisen. So haben Isolierkörper der in die vorstehend angegebenen Grenzen fallenden
Zusammensetzung, die also beispielsweise io bis 40 0/, Titandioxyd neben Thoriumoxyd
enthalten, einen Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitätskonstante von etwa +
ioo - io-e bis - Zoo - io-B. Ihre Dielektrizitätskonstante liegt zwischen etwa 25
und etwa q:5. Zur Erzielung eines sehr geringen Temperaturkoeffizienten einer in
diesem Fall etwa zwischen 30 und q0 liegenden Dielektrizitätskonstante hat
sich insbesondere eine Zusammensetzung der in Rede stehenden Isolierkörper als vorteilhaft
erwiesen, die aus Mischungen von Titandioxyd und Thoriumoxyd besteht und einen Anteil
von 35 bis 45 °/a Titandioxyd enthält. Der Temperaturkoeffizient der Dielektrizitätskonstante
der letztgenannten Isolierkörper liegt zwischen o und etwa - ioo - io-s.A further advantage of such ceramic insulating bodies has been found to be that they also have a very low temperature coefficient of the dielectric constant. Insulating bodies of the composition falling within the limits given above, which contain, for example, 10 to 40% titanium dioxide in addition to thorium oxide, have a temperature coefficient of the dielectric constant of about + 100 - 10 - e to - Zoo - 10 - B. Their dielectric constant is between about 25 and about q: 5. In order to achieve a very low temperature coefficient of a dielectric constant between about 30 and q0 in this case, a composition of the insulating bodies in question has proven to be particularly advantageous, which consists of mixtures of titanium dioxide and thorium oxide and a proportion of 35 to 45 ° / a titanium dioxide contains. The temperature coefficient of the dielectric constant of the last-mentioned insulating body is between o and about - ioo - io-s.
Die in der angegebenen Weise zusammengesetzten Massen werden nach
üblichen kerämischen Verfahren zu Platten, Röhrchen und ähnlichen Körpern verformt
und
bei Segerkegel ii bis 15 gebrannt. Diese können, mit leitenden Metallbelägen versehen,
vorteilhaft als Kondensatordielektrikum dienen.The masses, which are composed in the manner indicated, are after
customary ceremic processes are deformed into plates, tubes and similar bodies
and
Fired at Segerkegel ii to 15. These can be provided with conductive metal coverings,
serve advantageously as a capacitor dielectric.
Außer den Hauptbestandteilen Titandioxyd und Thoriumoxyd können die
genannten Massen zur Erhöhung ihrer Verformbarkeit die üblichen keramischen Bindemittel,
wie Ton, Kaolin, Speckstein oder auch sinterungsfördernde Zusätze in Form von Erdalkalioxyden,
Erdoxyden u. dgl. enthalten. Es können auch diejenigen Stoffe in gewissem Anteil
vorhanden sein, die als Begleitmetalle des Thoriumoxyds im Monazitsand vorkommen,
nämlich seltene Erden, wie Lanthan, Neodym, Praseodym, Ger u. a.Besides the main components titanium dioxide and thorium oxide, the
the above-mentioned masses to increase their deformability the usual ceramic binders,
such as clay, kaolin, soapstone or additives that promote sintering in the form of alkaline earth oxides,
Contain earth oxides and the like. It can also be those substances in a certain proportion
be present, which occur as accompanying metals of the thorium oxide in the monazite sand,
namely rare earths such as lanthanum, neodymium, praseodymium, ger and others.
Für die Erzielung geringer Temperaturkoeffizienten nicht vorteilhaft
ist jedoch die gleichzeitige Anwesenheit von Zirkonoxyd in der Masse, wie vergleichsweise
aus den nachstehenden Beispielen hervorgeht:
Es zeigt sich also aus diesen Beispielen, daß bei gleichem Titandioxydgehalt zwar
ungefähr dieselbe Dielektrizitätskonstante erhalten wird, der Temperaturkoeffizient
der Dielektrizitätskonstante jedoch wesentlich stärker negativ ist, wenn die Masse
neben Thoriumoxyd und Titandioxyd auch noch Zirkonoxyd enthält.However, the simultaneous presence of zirconium oxide in the mass is not advantageous for achieving low temperature coefficients, as can be seen in the following examples:
It can be seen from these examples that the same dielectric constant is obtained with the same titanium dioxide content, but the temperature coefficient of the dielectric constant is much more negative if the compound contains zirconium oxide in addition to thorium oxide and titanium dioxide.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, keramische Massen aus Titandioxyd
und Thoriumoxyd zusammenzusetzen. Nicht bekannt war es jedoch bisher, daß derartige
Massen bei geeigneter Zusammensetzung drei wertvolle Eigenschaften, nämlich hohe
Dielektrizitätskonstante, geringen dielektrischen Verlustwinkel bei Hochfrequenz
mit einem außerordentlich geringen Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitätskonstante
in sich vereinigen, wodurch sie ganz besonders für die Ven,v endung als Kondensatordielektrikum
geeignet sind. Dabei ist hervorzuheben, daß ein geringer negativer Temperaturkoeffizient
der Dielektrizitätskonstante für diesen Verwendungszweck besonders erwünscht ist,
um damit die im gleichen Sinne mit den Temperaturänderungen vor sich gehenden Kapazitätsänderungen
der übrigen Schaltelemente eines Schwingungskreises auszugleichen und diesen in
seiner Frequenz weitgehend temperaturunabhängig zu gestalten.It has already been proposed to use ceramic bodies made of titanium dioxide
and thorium oxide. However, it was not previously known that such
With a suitable composition, masses have three valuable properties, namely high
Dielectric constant, low dielectric loss angle at high frequency
with an extremely low temperature coefficient of the dielectric constant
unite, making them particularly suitable for use as a capacitor dielectric
are suitable. It should be emphasized that there is a small negative temperature coefficient
the dielectric constant is particularly desirable for this purpose,
in order to thereby the capacitance changes which are going on in the same sense with the temperature changes
of the other switching elements of an oscillation circuit and this in
to make its frequency largely independent of temperature.