SU1070867A1 - Method of producing lead titanate powder - Google Patents
Method of producing lead titanate powder Download PDFInfo
- Publication number
- SU1070867A1 SU1070867A1 SU823477613A SU3477613A SU1070867A1 SU 1070867 A1 SU1070867 A1 SU 1070867A1 SU 823477613 A SU823477613 A SU 823477613A SU 3477613 A SU3477613 A SU 3477613A SU 1070867 A1 SU1070867 A1 SU 1070867A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- lead
- microns
- titanium oxide
- less
- roasting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ТИТАНАТА ССККЦА из оксида титана и глета или -сурика свинцовых, включающий приготовление шихты из порошков исходных компонентов,обжиг и помол, отличающийс тем,что,с ц.елью получени титаната свинца дл припоечного стекпокомпозиционного материала, обеспечивающего герметичное спаивание, обжиг провод т при температуре .750-1000 С с выдержкой в течение 10-50.ч, используют оксид титана следующего гранулометрического состава, мас.%: 45-60-мкм65 2-45 мкм90-98 менее 2 а глет или сурик свинцовые - следующего гранулометрического состава, мас. %: 50-100 мкм$1 4-40 мкм.89-95 менее 4 (Л 2. Способ ПОП.1, отличающийс тем, что мольное соотношение РЬО к TiOj в шихте равно 1,0.11 ,05.1. A method for producing titanium oxide titanium and glut or lead lead powder of titanium sulfate, comprising preparing a mixture of powders of the starting components, roasting and grinding, characterized in that, in order to obtain lead titanate for the solder stekpokpotsitsionnym material providing hermetic soldering, roasting is carried out at a temperature of .750-1000 ° C with a holding time of 10-50 h., titanium oxide of the following granulometric composition is used, wt.%: 45-60 μm65 2-45 μm90-98 less than 2 grams or lead lead - next particle size th composition, wt. %: 50-100 µm $ 1 4-40 µm.89-95 less than 4 (L 2. Method POP.1, characterized in that the molar ratio of PbO to TiOj in the mixture is 1.0.11, 05.
Description
Изобретение относитс к способам получени титанатов, преимущественно титаната свинца (ТС) и может бьггь использовано в производстве наполнител стеклокомпозиционных материалов дл герметичного спаивани приборов электронной техники.The invention relates to methods for producing titanates, preferably lead titanate (TC), and can be used in the manufacture of filler for glass composite materials for hermetic soldering of electronic equipment.
Известен способ получени порошкообразного ТС прокаливанием титанилоксапатов , титанилтартратов свинца, вьщеленных из водных растворов в виде .соответствующих соединений.A known method for producing powdered TC by calcining titanyloxapates, lead titanyl tartrates, isolated from aqueous solutions in the form of the corresponding compounds.
Существенным недостатком этого способа вл етс использование дррогик и дефицитных щавелевой и винной кислот.A significant disadvantage of this method is the use of drogic and scarce oxalic and tartaric acids.
Известен .также способ получени A well-known method of obtaining
00 порошка ТС прокаливанием совместно 00 powder TC calcination together
О5 осажденных из водных растворов соединений титана и свинца, например, O5 precipitated from aqueous solutions of compounds of titanium and lead, for example,
гидроокисей, вз тых в соотношении, необходимом дл получени ТС.hydroxides, taken in the ratio necessary to obtain the TC.
Однако осуществление указанного способа требует специальной стадии приготовлени растворов соединений титана и свинца, нейтрализации растворов и промывной воды в производственных услови х, а также сложного аппаратурного оформлени .However, the implementation of this method requires a special stage of preparation of solutions of titanium and lead compounds, neutralization of solutions and washing water under production conditions, as well as complex instrumentation.
Кроме того, известный способ получени порошкообразного ТС включает упаривание или распыпитепьную сушку liViHbiK растпоров нитратов или других (.-щирмий титана и сплава п заданно СИ)Тношении с последующим прокаливан ем полученного порошка. Указанному сп(5собу свойственны недостатки предьщущего способа и, кр ме того, дополнительный недостаток необходимость обезвреживанич довиты окислов азота. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс способ синтеза ТС из оксида титана и глета свинцового или сурика свинцового, осущес вл емый обжигом смеси этих материалов . Однако указанньм способ не позвол ет получить ТС с размером частиц более 0,5 мкм, что делает его непригодным дл использовани в качестве наполнител легкоплавкого стекла при образовании стеклокомпозиционного ма териала, так как частицы ТС размером менее 2 мкм обладают склонностью к агрегатированию и при введении в состав стеклокомпозиционного материа ла образуют при его оплавлении сгуст ки, преп тствующие спаиванию деталей Целью изобретени вл етс получе ние титаната свинца дл припоечного стеклокомпозиционного материала, обеспечивающего герметичное спаивани Цель достигаетс тем, что в извес ном способе получени порошка титана та свинца из оксида титаната и глета или сурика свинцового, включающем приготовление шихты из порошков исходных компонентов, обжиг и помол. Обжиг провод т при температуре 7501000°С с вьддежкой в течение 10-50 ч используют оксид титана следующего гранулометрического состава, мае, ,45-60 . 2-45 мкм90-УЖ менее 2 мкм 65%, : а глот или сурик свинцовый следук цего гранулометрического состава мас. 50-100 мкмё: 1 4-40 мкм89-95% менее 4 При. этом мольное соотношение РЬО к шихте равно 1,01-1,05. Уг азаиные пределы гранулометриче кого состава оксида титана и глета сриттцовог.о (сурика свинцового) обеспечивают получение ТС необходиMoio качества с размером частиц в пр делах 5-45 мкм, 4i о позвол ет получить стеклокомпозитснонныг материал, обеспечиваю ций герметичное спаивание. Если зерна оксида титана размером менее 2 мкм исполь счзать в количестве более 5%, ухудшаетс растекаемость стеклокомпозиционного материала и не происходит герметичного спаивани . Цри использовании зерен оксида титана размером бал ее 45-60 мкм в количестве более 5% в ТС остаетс непрореагировавша окись свинца в количестве более 1 мас.%, что вл етс недопустимьсм, так как в процессе оплавлени и спаивани стеклокомпозиционного материала происходит взаимодействие окиси .свинца с органической св зкой, вход щей в состав пасты дл нанесени стеклопокрыти на деталь, сопровождаемое вздутием оплавленного сло стеклокомпозиционного материала и нарушением герметичности при спаивании. При использовании зерен глета свинцового или сурика свинцового размером менее 4 мкм в количестве более 10% происходит комкование этих материалов , ухудшаетс однородность шихты дл синтеза ТС, повышаетс количество непрореагировавшей окиси свинца и нарушаетс герметичность при спаивании . При наличии зерен глета свинцового иди сурика свинцового размером более 50-100 мкм в количестве 1% повышаетс количество непрореагировавшей окиси свинца и нарушаетс герметичность спаивани . Обжиг шихты при синтезе ТС провод т при температуре 750-1000 0. При температуре обжига ниже количество непрореагировавшей окиси свинца в ТС составл ет более 1 мас.% и требуетс продолжительность вьщержки более 50 ч, а при температуре обжига более 1000°С ТС получаетс слишком крупнозернистым и увеличиваетс длительность его помола и, кроме того, увеличиваютс потери окиси свинца из-за повьшени ее летучести с возрастайием температуры обжига. Длительность вьщержки может составл ть 10 ч в том случае, если средн зернистость оксида титана ближе к нижнему пределу, а температура обжига приближаетс к . В том случае, когда средн зернистость ок сида титана приближаетс к верхнему пределу, а температура обжша принимаетс 750 С, требуетс длительность вьщержки при обжиге 50 ч. В состав исходной шихты ввод т избыток окиси свинца, равный потер м на испарение при термической обработке . Мольное соотношение PbO и ИОл не должно превьшать 1,05, так как в этом случае может оставатьс непрореагировавша окись свинца в количестве , превьппающем 1 мас.%. С другой стороны, это соотношение не должно быть менее 1,01, иначе в смеси реагирующих РЬО и TiO после улетучивани части РЬО может обнаруживатьс недостаток РЬО, привод щий к отклонению состава ТС от стехиометрического и изменению свойств ТС. Способ получени порошка титаната свинца осуществл етс следующим образом . 74,3 кг свинцового глета смешивают с 26,6 кг оксида титана TiOg (гранулометрической состав дл примеров 1-13 приведен, в таблице). Полученную шихту обжигают в камерной электрической печи в атмосфере воздуха. Подъем температуры осуществл ют со скоростью 50-100°С/ч, охлаждение со скоростью 25-50С/ч. Образовавшийсй ТС измельчают в таровой мельнице до удельной поверхности- 1300-1500 и просеивают через бито с размером чейки 45 мкм. Приготовленный порошок ТС по известной технологии смешивают с легкоШ ; )вким стеклом н |иркои(1м лл получени cтeкпoкoмпoзициoн loгo мгперн.тла , кп ющегос стеклоприпоем дл герметизащга керамич ского корпуса интегральных схем типа ТО-116, Изготавливают 500 корпусов на стеклокомпозиционном материале с применением попученного ТС. Изготовленные корпуса подвергаютс испытанию на герметичность на гелиевом течеискателе по известной методике . Данные примеров сведены в таблицу. Как видно из таблицы, уровень герметичности спа стекпокомпозиционного материала с применением ТС по пред-, лагаемому способу получени не превышает .мкм.с , что обеспечивает надежную герметизацию корпусов интегральных схем (ИС) и низкую температуру спаивани , позвол ющую сохранить высокие эксгшуатационные характеристики ИС. Спай стеклокомпозиционного материала с применением ТС, попученного по известному способу (прототипу), получить невозможно, так как растекание стеклокомпозиционного материала отсутствует . Использование предлагаемого спосо-: ба псшучени порошкообразного ТС nos- вол ет создать низкотемпературный стекпокомпозиционный материал (темпе ратура спаивани ниже , обеспечивающий надежное и герметичное соединение деталей из керамики и металла в приборах электронной техники, а также в других област х техники, где предъ вл ютс аналогичные требовани .In addition, the well-known method of obtaining a powdered TC includes the evaporation or pulverization of liViHbiK rasporov nitrates or others (titanium and alloy and titanium alloy specified). Relation followed by calcination of the obtained powder. This process has the disadvantages of the previous method and, furthermore, the additional disadvantage that nitrogen oxides are neutralized. The closest to the technical essence and the achieved result of the invention is a method for synthesizing TC from titanium oxide and lead lead or lead red lead, which is burning the mixture of these materials. However, this method does not allow to obtain a TC with a particle size of more than 0.5 µm, which makes it unsuitable for use as a filler of a low-melting stack when forming a glass composite material, since particles of a vehicle less than 2 µm in size tend to aggregate and, when introduced into the glass composite material, when melted, bunches prevent the soldering of parts. The aim of the invention is to obtain lead titanate for soldering glass composite material The purpose is achieved by the fact that in the conventional method of obtaining titanium powder and lead from titanate oxide and lithium oxide or minium lead, preparation of the mixture of powders of the starting components, roasting and grinding. Calcination is carried out at a temperature of 7501000 ° C with a yield of 10-50 h. Using titanium oxide of the following particle size distribution, May, 45-60. 2-45 μm90-UZH less than 2 μm 65%,: a gulp or minium lead trace of a grain size distribution wt. 50-100 microns: 1 4-40 microns 89-95% less than 4 When. This molar ratio of PbO to the mixture is 1.01-1.05. The angular limits of the granulometric composition of titanium oxide and flat srittsovogog (lead red lead) provide the vehicle with the necessary quality with a particle size in the range of 5–45 μm, 4i o allows to obtain glass composite material, ensuring hermetic soldering. If titanium oxide grains with a size of less than 2 microns are used in an amount of more than 5%, the spreadability of the glass composition material deteriorates and no tight sealing takes place. When using titanium oxide grains with a ball size of 45-60 µm in an amount of more than 5%, unreacted lead oxide in an amount of more than 1 wt.% Remains in the TS, which is unacceptable, since the process of melting and soldering of the glass composite material leads to the interaction of lead oxide. with organic binder, part of the paste for applying glass coating on the part, accompanied by the swelling of the melted layer of glass composite material and the violation of tightness during soldering. When using lead grains of lead or red lead less than 4 microns in an amount of more than 10%, clumping of these materials occurs, the homogeneity of the charge for synthesis of TS deteriorates, the amount of unreacted lead oxide increases, and the integrity of soldering is impaired. In the presence of lead grains of lead or of red lead, more than 50-100 µm in the amount of 1%, the amount of unreacted lead oxide increases and the soldering tightness is disturbed. The firing of the charge during the synthesis of TS is carried out at a temperature of 750-1000 °. At a firing temperature below, the amount of unreacted lead oxide in the vehicle is more than 1 wt.% And a duration of more than 50 hours is required, and at a firing temperature of more than 1000 ° C, the vehicle gets too coarse-grained and increases the duration of its grinding and, in addition, the loss of lead oxide increases due to its volatility with increasing firing temperature. The duration of the seal may be 10 hours if the average grain size of the titanium oxide is closer to the lower limit and the firing temperature approaches. In the case when the average granularity of titanium oxide approaches the upper limit and the burning temperature is 750 ° C, a drying time of 50 hours is required. An excess of lead oxide is introduced into the initial mixture, equal to the loss of evaporation during heat treatment. The molar ratio of PbO and IOL should not exceed 1.05, since in this case unreacted lead oxide may remain in an amount in excess of 1 wt.%. On the other hand, this ratio should not be less than 1.01, otherwise a mixture of reactive PbO and TiO, after volatilizing part of PbO, can reveal a lack of PbO, leading to a deviation of the TC composition from the stoichiometric one and a change in the properties of the TC. The method for producing lead titanate powder is carried out as follows. 74.3 kg of lead slab is mixed with 26.6 kg of titanium oxide TiOg (the particle size distribution for examples 1-13 is shown in the table). The resulting mixture is calcined in a chamber electric furnace in an atmosphere of air. The temperature is raised at a rate of 50-100 ° C / h, cooling at a rate of 25-50 ° C / h. The resulting TC is ground in a tar mill to a specific surface of 1300-1500 and sieved through a bito with a mesh size of 45 microns. The prepared TS powder using a well-known technology is mixed with Easy; ) with glass (| m) (1 ml of glass panes made of glass grains, covered with glass frit for sealing the ceramic body of integrated circuits of the type TOR-116, 500 chassis are made on glass composite material using puffed color leak detector according to the known method. The data of the examples are summarized in the table. As can be seen from the table, the level of tightness of the spa of a glass compositional material using the vehicle according to the method proposed does not exceed .µm.s, which ensures reliable sealing of integrated circuit (IC) housings and a low soldering temperature, which allows to maintain high explosive characteristics of the IC. It is impossible to obtain a junction of a glass-composite material using a TC, tested by a known method (prototype), because the spreading of the glass composite material is absent. The use of the proposed method for the extraction of powdered TC makes it possible to create a low temperature glass composition material It is below, providing reliable and tight connection of parts made of ceramics and metal in electronic devices, as well as in other areas of technology where similar demands are made.
Claims (2)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823477613A SU1070867A1 (en) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | Method of producing lead titanate powder |
DD87307814A DD287611A7 (en) | 1982-07-28 | 1987-10-12 | METHOD FOR OBTAINING BLEITITANATE POWDER |
DE19873744444 DE3744444A1 (en) | 1982-07-28 | 1987-12-29 | Process for preparing lead titanate powder |
FR8718484A FR2625491B1 (en) | 1982-07-28 | 1987-12-31 | PROCESS FOR OBTAINING POWDER LEAD TITANATE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823477613A SU1070867A1 (en) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | Method of producing lead titanate powder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1070867A1 true SU1070867A1 (en) | 1991-07-30 |
Family
ID=21024763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823477613A SU1070867A1 (en) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | Method of producing lead titanate powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1070867A1 (en) |
-
1982
- 1982-07-28 SU SU823477613A patent/SU1070867A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US К 3352632, кл. 2351, 1967. Смажевска Е.Г., Фельдман Н.Б. Пьезоэлектрическа керамика. М.: Советское радио, 1971, с. 50-56. Патент US № 3360331, кл. 23-51, 1967. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4710479A (en) | Sealing glass composition with lead calcium titanate filler | |
US2946937A (en) | Ceramic material and method of producing the same | |
SU1070867A1 (en) | Method of producing lead titanate powder | |
CA1140741A (en) | Ceramic dielectrics and process for production thereof | |
US2853392A (en) | Ceramic dielectric materials | |
JPS61186223A (en) | Production of fine powder of dielectric material | |
JP2645815B2 (en) | Grain boundary insulated semiconductor porcelain | |
CN112608144A (en) | Lithium-based microwave dielectric ceramic material, preparation method thereof and lithium-based microwave dielectric ceramic | |
JP3453783B2 (en) | Method for producing acicular powder of indium-tin oxide | |
JPS5854103B2 (en) | Low melting point sealant | |
JPS6150890B2 (en) | ||
JPS6031104B2 (en) | Glass for silicon semiconductor device packaging | |
JPS62191423A (en) | Production of easily sintering lead-containing oxide powder | |
JPS6250384A (en) | Zinc silicate phosphor | |
JP4239150B2 (en) | Method for producing filler powder | |
KR960004400B1 (en) | Process for the preparation of ba1-x pbx tio3 | |
JPH03150265A (en) | Piezoelectric ceramic and production thereof | |
JPH01172256A (en) | Raw power for producing easy-to-sinter lead | |
JPS63225403A (en) | Manufacture of dielectric ceramics | |
JP2626478B2 (en) | Method for producing capacitor material for low-temperature fired substrate | |
JPH0459617A (en) | Production of dielectric porcelain composition | |
JPS5944780B2 (en) | Method for manufacturing glass mold type semiconductor device | |
JPH04338601A (en) | Semiconductor porcelain having positive resistance temperature coefficient and manufacture thereof | |
US5281389A (en) | Palladium paste and process for forming palladium film onto a ceramic substrate utilizing the paste | |
JPS58208135A (en) | Manufacture of thin zinc sulfide film |