DE977681C - Dielektrischer Werkstoff - Google Patents
Dielektrischer WerkstoffInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBENAM 2. MAI 1968
N 3011 VIII df 2i c
Dielektrischer Werkstoff
ist in Anspruch genommen
Die Erfindung bezieht sich auf keramische dielektrische ' Werkstoffe, bei denen gewisse Erdalkalimetalltitanate
der vorherrschende Bestandteil sind, der mit Erdalkalizirkonaten keramisch reagiert
ist.
In den USA.-Patenten 2420692, 2 377 910, 2 402 515 und 2 371660 sind die vorteilhaften
Eigenschaften von Mischungen aus Erdalkalititanaten, von gewissen Titanaten und Fluoriden,
ίο von Titanaten und Stannaten und von Titan mit
gewissen Metalloxyden beschrieben. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine andere Gruppe von
Körpern, deren vorteilhafte Verwendbarkeit ähnlich weitreichend ist. Diese neue Gruppe keramischer
Zusammensetzungen hat Eigenschaften, die sie als Kondensatoren im Rundfunk, beim Fernsehen
und allgemein im Nachrichtenwesen, als kapazitive Temperaturabgleichvorrichtungen in Empfängern
und Fernmeldeanlagen zur Verhinderung von Störungen infolge Änderungen in den Kreischarakteristiken,
hervorgerufen durch Temperaturänderungen, geeignet erscheinen lassen. Die Dielektrizitätskonstante
mancher dieser Zusammensetzungen ist so, daß sie sich in Niederfrequenzverteilerund
Fernmeldeanlagen, beispielsweise 60 Hz-Leitungen, als kapazitive Kopplung zwischen
einer Niederfrequenzhochspannungsübertragungsleitung und Fernmeldetelephonleitungen verwenden
lassen. Ferner ermöglichen es diese hohen Dielektrizitätskonstanten, diese Stoffe als Ersatz für
hochkapazitive Papier- und Elektrolytkondensatoren für Überbrückungen, Filter und Leistungskreise im
809 S43/2
Rundfunkwesen, in Fluoreszenzleuchtkreisen asw. zu verwenden.
Die besondere Verwendungsraöglichkeit dieser
Gruppe als Kompensatbreh : züir Korrektion von
Frequenzverschiebungen liegt nicht nur in der Möglichkeit, sowohl positive als auch negative Tem-
\-peraturkoefikienten in einem weiten Bereich zu erhalten,
sondern auch darin, daß man diese Änderung des Temperaturkoeffizienten durch Wahl der
ίο richtigen Zusammensetzung regeln kann. Darüber hinaus ist es durch diese Teniperaturkoeffizienten
möglich, einige Glieder dieser Gruppe vorteilhaft als Glimmerersatz wegen der erreichbaren niederen
Leistungsfaktoren zu verwenden.
Die neuen Zusammensetzungen bestehen, allgemein gesprochen, aus gebrannten Mischungen der
Titanate von Strontium und Kalzium mit den Zirkonaten der Erdalkalimetalle, einschließlich Magnesium.
Der besonders wertvolle Effekt von Zirkonatzusätzen zu Bariumtitanat ist in dem USA.-Patent
2402 516 beschrieben; durch diese Zusätze wird das unregelmäßige Verhalten der Dielektrizitätskonstante
von Bariumtitanat bei wachsenden Temperaturen, korrigiert und vollständig geändert. Nach
der vorliegenden Erfindung werden gebrannte Körper riiit den gewünschten dielektrischen Eigenschaften
und den besonders wünschenswerten Leistungsfaktoren dadurch hergestellt, daß man Erdalkalimetallzirkonate,
einschließlich denen des Magnesiums, mit Strontium- oder Kalziumtitanat verbindet.
Nach der Erfindung werden die in der Tabelle angegebenen Bestandteile richtig keramisch reagiert
und dann so fein gemahlenj daß die gröbsten Teilchen
durch ein 325-Maschen-Gitter gehen. Die trockenen Pulver werden dann innerhalb der
Grenzen gemischt, die in der untenstehenden Tabelle angegeben sind. Es wird annähernd 10% Wasser
zugefügt und das feuchte Pulver kräftig gemischt und dann durch Hindurchdrücken durch ein
-. 20-Maschen-Gitter zerkleinert. Dieses Produkt wird dann in einem Gesenk unter einem Druck von 8 bis
16,5 t/cm2 gepreßt und dann 24 Stunden an Luft trocknen gelassen. Die Versuchsstücke hatten annähernd
2,5 cm Durchmesser und 2,5 mm Dicke. Die Stücke dieser Abmessungen wurden bei einer
Temperaturerhöhung von 180° C pro Stunde bis zur Spitzentemperatur gebrannt, dann die Spitzentemperatur
3 Stunden beibehalten und die Stücke anschließend abgekühlt. Die Reifetemperatur für
alle unten angegebenen Körper liegt zwischen 1340 und 137O0C. Nach dem Abkühlen werden die
gegenüberliegenden Parallelflächen mit einer Silberpaste bestrichen und dieser Anstrich bei 815° C als
Silberelektrode festgebrannt.
Die erhaltenen Werte wurden bei einem MHz unter Verwendung einer normalen Hochfrequenzbrücke
bestimmt. Der spezifische Widerstand wurde in einem hochempfindlichen Widerstandskreis bestimmt,
bei dem Widerstände von einer Million Megohm abgelesen werden konnten. Zur Nullpunktanzeige
diente ein Galvanometer. Die 1000-Hz-Messungen wurden mit Hilfe einer Normalimpedanzbrücke vorgenommen, deren Zweige Widerstandskomponenten
waren.
Die unten angegebenen Meßergebnisse zeigen, daß man diese Zusammensetzungen nicht nur für
Überbrückungen, Filter und Leistungskondensatoren als Ersatz für Papier und Elektrolyten verwenden
kann, sondern daß sie wegen ihres Leistungsfaktors und ihres Teniperaturkoeffizienten auch
als Glimmerersatz Verwendung finden können. Die Möglichkeit der Änderung und Regelung der
Temperaturkoeffizienten ergibt sich aus Tabelle 2. Diese Meßergebnisse wurden bei einem MHz erzielt.
| Nr. | Trtanat-Zirkonat | IMHz Di |
Leistungsfaktor | Di elektrizitäts |
Leistungsfaktor |
| elektrizitäts | konstante | ||||
| konstante | % | °/o | |||
| 24 | 90 SrTiO3 + 10 MgZrO3 | 149 | 0,01 | 163 | 1,4 |
| 25 | 75 SrTiO3 + 25 MgZrO3 | 168 | 0,05 | 183 | ■ 1,4 |
| 26 | 25SrTiO3 +75MgZrO3 | 39 | 0,03 | 48 | 2,5 |
| ' 27 | 100SrTiO3 + IBaZrO3 | 286 | 0,01 | 283 | 1,1 |
| 28 | 100SrTiO3 + 5BaZrO3 | 252 | 0,02 | 253 | 1,1 |
| 29 | 100 SrTiO3 + 10 BaZrO3 | 230 | 0,04 | 238 | 1,1 |
| 30 | - 100 CaTiO3 + 1 BaZrO3 | 163 | 0,01 | 172 | 1,5 |
| 31 | 100 CaTiO3 + 5 BaZrO3 | 156 | 0,01 | 167 | 1,4 |
| 32 | 100CaTiO3 + 10BaZrO3 | 143 | 0,01 | 160 | 1,3 |
| 33 | 100 SrTiO8 + 1 MgZrO3 | 267 | 0,01 | 285 | 1,0 |
| 34 | 100 SrTiO3 + 2 MgZrO3 | 267. | 0,01 | 272 | 1,0 |
| 35 | 75 CaTiO3 + 25 MgZrO3 | 113 | 0,01 | 123 | 1,4 . |
| 36 | 90 CaTiO3 + 10 MgZrO3 | 137 | 0,01 | 147 | 1,5 |
| 14 | 100BaTiO3+ 11 MgZrO3 | 2800 | 0,69 | 2500 | 0,45 |
| 2 | 100BaTiO3+ 5 CaZrO3 | . 1640 | 1,24 | 1740 | 2,1 |
| - 7 | 100BaTiO3+ 9SrZrO3 | 2105 | 0,76 | 2300 | 2,0 |
| 21 | 100 BaTiO3 + 10 BaZrO3 | 1360 | 1,04 | 150O | 2,3 |
| Temperatur | Körper | Körper | Körper | Körper | Körper | Körper | Körper |
| °C | Nr. | Nr. | Nr. | Nr. | Nr. | Nr. | Nr. |
| 30 | 142 | 186 | 306 | 327 | 127 | 146 | 137 |
| 40 | 142 | 185 | 303 | 325 | 127 | 145 | 137 |
| 50 | 141 | 183 | 300 | 322 | 126 | 145 | 136 |
| 60 | 141 | 181 | 296 | 317 | 126 | 144 | 135 |
| 70 | 140 | 179 | 293 | 315 | 125 | 143 | 134 |
| 80 | 139 | 178 | 288 | 309 | 124 | 142 | 133 |
| 90 | 138 | 176 | 283 | 302 | 123 | 142 | 132 |
| 100 | 137 | 173 | 274 | 296 | 122 | 141 | 131 |
| 110 | 136 | 172 | 269 | 286 | 121 | 140 | 130 |
| 120 ■ | 135 | 170 | 264 | 281 | 120 | 138 | 129 |
| 130 | 134 | 166 | 256 | 278 | 119 | 137 | 127 |
| 140 | 133 | 164 | 251 | 274 | 118 | 136 | 126 |
| 150 | 133 | 162 | 247 | 270 | 117 | 135 | 125 |
Die Temperaturkoeffizienten der aufgeführten Zusammensetzungen zeigen die Grenzen der möglichen
Veränderungen an. Während einzelne Zusammensetzungen bereits den gewünschten Koeffizienten
liefern, läßt sich eine unendliche Vielfalt von Koeffizienten durch Parallelkombination eines
oder mehrerer Körper erzielen.
Claims (3)
1. Dielektrischer Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus einem Erd-
alkalititanat und einem Erdalkalizirkonat besteht, die zur Regelung der dielektrischen Eigenschaften
des Titanate keramisch miteinander verbunden sind.
2. Dielektrische Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Zirkonat Magnesiumzirkonat oder Bariumzirkonat Verwendung findet.
3. Dielektrische Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
als Titanat Strontiumtitanat oder Kalziumtitanat Verwendung findet.
1 809 543/2 4.68
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| US977681XA | 1943-11-02 | 1943-11-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE977681C true DE977681C (de) | 1968-05-02 |
Family
ID=22265031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEN3611A Expired DE977681C (de) | 1943-11-02 | 1951-03-14 | Dielektrischer Werkstoff |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE977681C (de) |
-
1951
- 1951-03-14 DE DEN3611A patent/DE977681C/de not_active Expired
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