RU2571478C1 - Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция - Google Patents
Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571478C1 RU2571478C1 RU2014142518/03A RU2014142518A RU2571478C1 RU 2571478 C1 RU2571478 C1 RU 2571478C1 RU 2014142518/03 A RU2014142518/03 A RU 2014142518/03A RU 2014142518 A RU2014142518 A RU 2014142518A RU 2571478 C1 RU2571478 C1 RU 2571478C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferroelectric material
- composition
- producing
- barium
- nitrate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция предназначен для получения сегнетоэлектрических материалов и может быть использован в области радиоэлектронной промышленности, например, в качестве конденсаторов малых линейных размеров. Шихта для получения сегнетоэлектрического материала состава Ba0,8Sr0,2TiO3 включает нитрат бария, нанокристаллический диоксид титана и нитрат калия, а также дополнительно содержит нитрат стронция при следующем соотношении компонентов, мол. %: Ba(NO3)2 10-16; Sr(NO3)2 2,5-4,0; TiO2 12,5-20; ΚNO3 60-75. Исходные порошки смешивают, отжигают при температуре 600°С и промывают дистиллированной водой, удаляя нитрат калия. Полученные ультра- и наноразмерные порошки сегнетоэлектрического материала позволят уменьшить линейные размеры элементов микроэлектроники при сохранении их электрофизических характеристик. Кроме того, достигается снижение энергоемкости процесса получения сегнетоэлектрического материала за счет понижения температуры, сокращения времени синтеза, отсутствия дополнительных этапов промежуточного и финального помола. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к композициям, предназначенным для получения сегнетоэлектрических материалов, и может быть использовано в области радиоэлектронной промышленности для уменьшения линейных размеров элементов, например конденсаторов малых линейных размеров, создаваемых на основе титаната бария, без потери функциональных параметров.
Известны составы композиций для получения сегнетоэлектрических о материалов, направленные на повышение диэлектрической проницаемости материалов путем повышения однородности состава для получения сегнетоэлектрических материалов, см. патент РФ №2374207. Это достигается тем, что состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала, включающий оксид висмута, диоксид титана, дополнительно содержит хлорид лантана и нитрат калия при следующем соотношении компонентов, мол. %:
Bi2O3 - 17,4-22,8;
LaCl3 - 8,71-11,4;
TiO2 - 32,7 - 42,7;
ΚΝO3 - 23,1-41,2.
Известно получение ультра- и нанодисперсных сегнетоэлектрических порошковых материалов на основе титаната бария (с размером частиц 20-500 нм), см. патент РФ №2356838. Это достигается тем, что состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала, включающий нитрат бария, отличается тем, что дополнительно содержит аморфный гидроксид титана и нитрат калия при следующем соотношении компонентов, мол. %:
Ba(NO3)2 - 10,0-16,7;
Ti(OH)2 - 10,0-16,7;
ΚΝO3 - 66,6-80,0.
Данное техническое решение выбрано нами в качестве прототипа заявляемого изобретения.
Недостатком прототипа является невозможность получить сегнетоэлектрический материал с низкой диэлектрической проницаемостью, что затрудняет его использование в ряде элементов микроэлектроники.
Задачей изобретения является снижение диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрического материала при сохранении нанодисперсности материала и остальных важных для микроэлектроники электрофизических характеристик.
Сущность изобретения заключается в следующей совокупности существенных признаков, обеспечивающей получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Согласно изобретению состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция, включающий нитрат бария, нанокристаллический диоксид титана и нитрат калия, характеризуется тем, что он дополнительно содержит нитрат стронция при следующем соотношении компонентов, мол. %:
Ba(NO3)2 - 10-16;
Sr(NO3)2 - 2,5-4,0;
TiO2 - 12,5-20;
ΚΝO3 - 60-75.
Технический результат, проявляющийся при реализации совокупности существенных признаков заявленного решения, заключается в снижении диэлектрической проницаемости получаемого материала вследствие добавления в композицию стронция и выбранного состава композиции. Снижение диэлектрической проницаемости титаната бария-стронция происходит за счет добавления к материалу с высокой диэлектрической проницаемостью (титанат бария с ε=1000-1400) материала, имеющего малую диэлектрическую проницаемость, а именно титаната стронция с ε=90-350, причем упомянутые титанат бария и титанат стронция содержатся в таких количествах, которые обеспечивают низкую диэлектрическую проницаемость, малый тангенс потерь и высокую настраиваемость керамического сегнетоэлектрического композитного материала.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена дифрактограмма титаната бария-стронция Ba0,8Sr0,2TiO3.
Дифрактограмма синтезированного материала свидетельствует о том, что получен титанат бария-стронция, а уширение рефлексов на дифрактограмме свидетельствует о том, что частицы порошка находятся в ультрадисперсном состоянии.
Заявляемый состав может быть получен следующим способом. В качестве реагентов используют промышленные порошковые материалы химической чистоты Ва(NO3)2, Sr(NO3)2, KNO3. Состав компонентов в реакционной композиции отвечает соотношению 11,4 Ba(NO3)2-2,9 Sr(NO3)2-14,3 TiO2-71,4 ΚΝO3 мол. %. Нанокристаллический оксид титана ТiO2 предварительно получают путем обменных реакций из раствора хлорида титана.
Компоненты, взятые в указанной пропорции, смешивают в произвольной последовательности и растирают в ступке. Для получения материала композицию помещают в тигель и отжигают в воздушной атмосфере при температуре 600°С в течение 40-90 минут. Нитрат калия является водорастворимой солью и после термообработки удаляется из композиции путем промыва дистиллированной водой. Продукт реакции Ва0,8Sr0,2TiO3 сушится при температуре порядка 100°С в течение 120 минут. Полученный материал представляет собой рассыпчатый мелкокристаллический порошок, не требующий дополнительного размола в шаровых мельницах. Дифрактограмма полученного материала полностью исчерпывается пиками титаната бария Ва0,8Sr0,2TiO3. На чертеже показана дифрактограмма титаната бария-стронция Ba0,8Sr0,2TiO3, синтезированного с использованием оптимального состава композиции при температуре 600°С. Время синтеза - 1 ч.
Обоснование границ содержания компонентов заявленной композиции представлено в таблице 1.
Примечание: составы 1-3 на границе заявленных интервалов, состав 2 - в их середине.
Составы композиций с содержанием нитрата калия менее 60 мол. % не могут быть использованы, так как размеры полученных частиц довольно велики 0,5-1 мкм.
Составы с содержанием нитрата калия свыше 75 мол. % использовать экономически нецелесообразно, так как степень разбавления реакционной композиции становится достаточно высокой и увеличивается расход реагента ΚΝO3, при этом уменьшается выход продукта реакции (титаната бария-стронция).
Таким образом, заявляемый состав для получения ультра- и наноразмерных сегнетоэлектрических материалов позволит уменьшить линейные размеры элементов микроэлектроники при сохранении их электрофизических характеристик. Кроме того, достигается снижение энергоемкости процесса получения сегнетоэлектрического материала за счет понижения температуры, сокращения времени синтеза, отсутствия дополнительных этапов промежуточного и финального помола.
Claims (1)
- Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция, включающий нитрат бария, нанокристаллический диоксид титана и нитрат калия, характеризующийся тем, что он дополнительно содержит нитрат стронция при следующем соотношении компонентов, мол. %:
Ba(NO3)2 - 10-16;
Sr(NO3)2 - 2,5-4,0;
TiO2 - 12,5-20;
KNO3 - 60-75.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142518/03A RU2571478C1 (ru) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142518/03A RU2571478C1 (ru) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2571478C1 true RU2571478C1 (ru) | 2015-12-20 |
Family
ID=54871378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014142518/03A RU2571478C1 (ru) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571478C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4677083A (en) * | 1984-01-24 | 1987-06-30 | Sony Corporation | Method for manufacturing dielectric fine powder of Ba1-x Srx TiO3 |
US6585951B1 (en) * | 2000-10-30 | 2003-07-01 | Idaho Research Foundation, Inc. | Methods for manufacturing dielectric powders |
RU2293717C1 (ru) * | 2005-09-05 | 2007-02-20 | Елизавета Аркадьевна Ненашева | Керамический композитный материал |
RU2356838C2 (ru) * | 2007-05-25 | 2009-05-27 | Ордена Трудового Красного Знамени институт химии силикатов имени И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала |
RU2373154C2 (ru) * | 2004-09-14 | 2009-11-20 | Тронокс Пигментс Гмбх | Высокодисперсные щелочноземельные титанаты и способы их получения с использованием частиц окиси титана |
-
2014
- 2014-10-21 RU RU2014142518/03A patent/RU2571478C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4677083A (en) * | 1984-01-24 | 1987-06-30 | Sony Corporation | Method for manufacturing dielectric fine powder of Ba1-x Srx TiO3 |
US6585951B1 (en) * | 2000-10-30 | 2003-07-01 | Idaho Research Foundation, Inc. | Methods for manufacturing dielectric powders |
RU2373154C2 (ru) * | 2004-09-14 | 2009-11-20 | Тронокс Пигментс Гмбх | Высокодисперсные щелочноземельные титанаты и способы их получения с использованием частиц окиси титана |
RU2293717C1 (ru) * | 2005-09-05 | 2007-02-20 | Елизавета Аркадьевна Ненашева | Керамический композитный материал |
RU2356838C2 (ru) * | 2007-05-25 | 2009-05-27 | Ордена Трудового Красного Знамени институт химии силикатов имени И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Macario et al. | An efficient microwave-assisted hydrothermal synthesis of BaZrO 3 microcrystals: growth mechanism and photoluminescence emissions | |
Li et al. | Preparation, characterization and dielectric tunability of La2NiMnO6 ceramics | |
Yan et al. | Effect of sintering temperatures on the microstructure and dielectric properties of SrTiO3 | |
Oliveira et al. | Influence of Cu-doping on the structural and optical properties of CaTiO3 powders | |
Meng et al. | Effect of Sr (Zn1/3Nb2/3) O3 modification on the energy storage performance of BaTiO3 ceramics | |
Kamkum et al. | Application of chicken eggshell waste as a starting material for synthesizing calcium niobate (Ca4Nb2O9) powder | |
Yang et al. | Relaxor behavior of (K0. 5Bi0. 5) TiO3 ceramics derived from molten salt synthesized single-crystalline nanowires | |
Mei et al. | Synthesis, characterization, and microwave dielectric properties of ixiolite-structure ZnTiNb2O8 ceramics through the aqueous sol–gel process | |
JP5879078B2 (ja) | シュウ酸バリウムチタニルの製造方法及びチタン酸バリウムの製造方法 | |
Sanad et al. | Optical and electrical properties of Y 3+ ion substituted orthorhombic mullite Y (x) Al (6− x) Si 2 O 13 nanoparticles | |
JP5588815B2 (ja) | 酸化ガリウム粉末 | |
Gong et al. | Effect of a BaO-CuO-Bi2O3-B2O3 glass flux, and its processing on the dielectric properties of BaTiO3 | |
RU2571478C1 (ru) | Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала титаната бария-стронция | |
Zhang et al. | Permittivity of citrate sol–gel derived Bi2Ti4O11 dielectric ceramics | |
CN115159983B (zh) | 一种铌酸钠基弛豫反铁电陶瓷材料及其制备方法 | |
Tseng | The effect CuO additive on the microwave dielectric properties of Mg (Zr0. 05Ti0. 95) O3 ceramics | |
Singh et al. | Dielectric and optical study of the M-phase LNT (Li-Nb-Ti-O) solid solutions | |
Tsai et al. | Synthesis of Ba (Mg1/3Ta2/3) O3 microwave ceramics through a sol–gel route using acetate salts | |
Frattini et al. | Parameter optimization in the synthesis of BZT ceramics to achieve good dielectric properties | |
JP4638767B2 (ja) | 蓚酸バリウムチタニルの製造方法及びチタン酸バリウムの製造方法 | |
RU2700062C1 (ru) | Способ получения наноструктурированных порошков твердых растворов на основе иттрий-алюминиевого граната с оксидами редкоземельных элементов | |
JP5925535B2 (ja) | ガリウム・インジウム複合酸化物粉末 | |
Leal et al. | Structural and morphological characteristics of (Pb 1− x Sr x) TiO 3 powders obtained by polymeric precursor method | |
Thoan et al. | Magnetic and electrical properties of Ni-doped Ba (Ti0. 8Zr0. 2) O3 materials | |
RU2356838C2 (ru) | Состав композиции для получения сегнетоэлектрического материала |