SU1106806A1 - Шихта дл изготовлени керамического диэлектрического материала - Google Patents

Abstract

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА , содержаща  диоксид циркони , оксид стронци , пентоксид тантала, огнеупорную глину и борат кальци , отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  возможности обжига керамики в восстановительной водородной атмосфере и снижени  температурного коэффициента диэлектрической проницаемости, она содержит указанные компоненты в следук цем соотношении, мае. %: Диоксид циркони  36,3-37,5 Оксид стронци  36,0-37,1 Пентоксид тантала 23,2-23,9 Огнеупорна  глина 1,0-3JO Борат кальци  0,5-1,5

Description

Од 00 О О5

t

Изобретение относитс  к диэлектрическим керамическим материалам, пригодиь№ к обжигу в. восстановительной среде, и может быть использовано дл  изготовлени  высокочастотных конденсаторов.

Проведение обжига керамики в восстановительной водородной среде позвол ет использовать в качестве злект родов вместо благородньгх металлов (серебра, платины, паллади ) более дешевые туготигавкие металлы (молибден , марганец, никель И др.). Однако это возможно только в том случае, если керамический материал в атмосфе ре водорода не восстанавливаетс  и сохран ет значени  своих электрофизических параметров на том же уровне, что и при спекании на воздухе .

Известен высокочастотный невосстанавливающийс  беститановый материал на основе системы алюминат лантана цирконат бари  (АЛЦБ). Шихта 1J дл  его изготовлени  имеет следующий состав , мае. %:

Диоксид циркони  6,3-21,9 Оксид бари  8,3-27,7 Оксид алюмини  11,9-19,7 Оксид лантана 37,5-62,7 Глина1 ,5-2,5

В зависимости от соотношени  компонентов материал системы ЛЛ11Б относитс  к разным группам ТКЕ и обладает различной величиной диэлектрической проницаемости,

При содержании оксидов, мае. %: Диоксид циркони  10-12 Оксид бари 13-15

Оксид алюмини  17-19 Оксид лантанд56-58

материал имеет следующие характеристики: 23-2«; tgc(4-5) 10 J v10 OM-cM.

Этими свойствами обладает керамика , спеченна  как на воздухе, так и в водороде, т.е. материал  вл етс  устойчивым к обжигу в восстановительной среде. При такрм обжиге в качест ве электродов можно использовать те металлы, которые в кислородной среде окисл ютс , - молибден, марганец , никель и др. Они гораздо дешевле дорогих и дефицитных благородньк металлов (серебра, платины, паллади ) , что существенно снижает стоимость конденсаторов. .. Недостатком данного материала  вл етс  относительно невысокие

68062

значени  диэлектрической проницаемое, ти.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  шихта . дл  изготовлени  керамического диэлектрического материала следующего состава, мае. %: Пентоксид тантала 41,0-53,5 Диоксцц циркони  13,0-18,5 Углекислый стронций 32,0-35,0 |л Борат кальци 0,5-1,5

Огнеупорна  глина 1,0-4,0 Р едостатком материала, полученного из известной шихты,  вл етс  невозможность обжига в среде водорода, что преп тствует использованию электродов из неблагородных металлов, а также относительно высокие значени  температурного коэффициента диэлектрической проницаемости ТКЕ, -,, в частности дл  состава, содержащего 51 мае, % Та-,0, ТКЕ -470 - IOS-рад (дл  интервала температур 30-85°С) при диэлектрической проницаемости .

,- Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможности обжига керамики в восстановительной водородной атмосфере и сниже1 ие температурного коэффициента диэлектрической проницаемости . 30

оказанна  цель достигаетс  тем,

что шихта дл  изготовлени  керамического диэлектрического материала, содержаща  диоксид циркони , оксид стронци , пентоксид тантала, огне5 упорную глину и борат кальци , содержит указанные компоненты в следую щем соотношении, мае. %:

Диоксид циркони  36,3-37,5 Оксид стронци  36,0-37,1 Пентоксид тантала 23,2-23,9 Огнеупорна  глина 1,0-3,0 Борат кальци  0,5-1,5 Борат кальци  вместе с огнеупорной глиной выполн ет роль минерализатора , а оснопные компоненты образуют твердый раствор состава 0,85 SrZrOj-0,15 .

При содержании минерализатора 1 ,5Z спечь керамику до 1550С не 0 удаетс . При увеличении количества минерализатора до 5% и вьшш возрастает величина диэлектрических потерь в керамике, т.е. ухудшаютс  ее свойства .

5 Пример. Получение материала состава 0,15 SrTa20 -0,85 SrZrO, (основа) с 0,7% минерализатора (глина и борат кальци ). Дл  получени  250 г материала в реактор вливают осадители - 380 м 2,61 М раствора углекислого аммони  и 315 мл 11 М раствора аммиака. При перемешивании в раствор внос т 60,8 г пентоксида тантала с содержа нием основного вещества 99,7%. Посл 10-минутного перемешивани  медленно прилтвают смесь 0,85 М раствора азо нокислого циркони  и 1,35 М азотно кислого стронци , соответственно 915 мл и 675 мл. Суспензию перемеши вают 0,5 ч. Осадок отфильтровывают, шихту прокаливают при 1250°С в тече ние 6 ч, В полученную таким образом основу ввод т 0,62 г бората кальци  и 1,25 г огнеупорной глины, смешива ют в течение 1-1,5 ч и спекают кера мику в атмосфере водорода при 13701430°С в печи с силитовыми нагревател ми или при 1450-1550°С в печи с молибденовыми нагревател ми. При всех услови х керамика получаетс  плохо спеченной (пористость более 5%), на нее нельз  нанести элек роды и измерить электрофизические свойства. Состав шихты при введенном количестве минерализатора следующий, мае. %: Диоксид циркони  37,8 Оксид стронци 37,4 Пентоксид тантала 24 ,1 Борат кальци 0,2 Огнеупорна  глина 0,5 Пример 2. Получение материала состава 0,15 SrTa20 -0,85 SrZrO (основа) с 1,5% минерализатора .(глина и борат кальци ). Дл  получени  250 г материала в реактор вливают осадители: 380 мл 2,61 М раствора углекислого аммони  и 315 мл 11 М раствора аммиака. При перемешивании в раствор внос т 60,8 пентоксида тантала с содержанием основного вещества 99,7%. После 10-минутного перемешивани  медленно приливают смесь 0,85 М раствора азот нокислого циркони  и 1,35 М азотнокислого стронци , соответственно 915 мл и 675 мл. Суспензию перемешивают 0,5 ч. Осадок отфильтровывают, шихту прокаливают при 1250°С в течение 6 ч. В полученную таким образом основу ввод т 1,25 г бората кальци  и 2,5 г огнеупорной глины, смешивают в течение 1-1,5 ч и спекают керамику в атмосфере водорода при 1370-1430С. 64 Пористость керамики составл ет менее 1%, а ее электрофизические свойства следующие: Ом-см; ТКЕ -26-10 , К-; увлажнени  (5-7) - tgc после увлажени  (6-8) -10. Состав шихты при введенном количестве минерализатора следующий, мае. %: Диоксид циркони  Оксид стронци  Пентоксид тантала Борат кальци  Огнеупорна  глина П р и М е р 3. Получение материала состава 0,15 SrTa20 -0,85 SrZrO (основа) с 3% минерализатора -(глина и борат кальци ). Дл  получени  250 г материала в реактор вливают осадители: 380 мл 2,61 М раствора углекислого аммони  и 315 мл 11 М раствора аммиака. При перемешивании в раствор внос т 60,8 г пентоксида тантала с содержанием основного вещества 99,7%. После 10-минутного перемешивани  медленно приливают смесь 0,85 М раствора аэотнокислого циркони  и 1,35 М азотнокислого стронци , соответственно 915 мл и 675 мл. Суспензию перемешивают 0,5 ч. Осадок отфильтровывают, шихту прокаливают при 1250°С в течение 6 ч. В полученную таким образом основу ввод т 2,5 г бората кальци  и 5,0 г огнеупорной глины, смешивают в течение 1-1,5 ч и спекают керамику в атмосфере водорода при 1370-1430С. Пористость керамики намного меньше 1%, а ее электрофизические свойства следующие: f,/ 10 0м-см; к10 , Е 34; увлажнени  (5-6) tg сУ после увлажнени (5-6). Состав шихты при введенном количестве минерализатора следующий, мае. %: Диоксид циркони  36,9 Оксид стронци 36,5 Пентоксид тантала 23,6 Борат кальци 1,0 Огнеупорна  глина 2,0 П р и М е р 4. Получение материала состава 0,15 SrTa,,85 SrZrO (основа) с 4,5% минерализатора (глина и борат кальци ). Дл  получени  250 г материала в реактор вливают осадители: 380 мл 2,61 М раствора углекислого аммони  и 315 мл 11 М раствора аммиака. При перемешивании в раствор внос т 60,SP пентоксида тантала с содержанием основного вещества 99р7%. После 10-минутного перемешивани  медленно при.пивают смесь 0,85 М раствора азот нокислого циркони  и 1,35 М азотнокислого стронци J соответственно 915 мл и 675 мл. Суспензию перемешивают ч Осадок отфильтровывают, шихту прокаливают при 1250°С в течение 6 ч, Б полученную таким образом основу ввод т 3,75 г бората кальци  и 7,50 огнеупорной глины5 смешивают в течение 1-1,5 ч и спекают керамику в атмосфере водорода при 1370-1430°С. Пористость керамики составл ет намно го меньше единицы, а ее электрофизические свойства следующие: кем;. -10-, tgd до увлажнени  (3-6) tg /-после увлажнени  (4-7) , Состав шгосты при введенном количестве минерализатора следук дий , мас %: Диоксид циркони  36,3 Оксид стронци 36JО . Пентоксид танта.па 23 2 Борат кальци t,5 Огнеупорна  глина 3.0 И р и М е р 5. Получение материал состава 0,15 ,85 SrZrO,, (основа.) с 6% Минерализатора (глина и борат кальци ), Дл  получени  250 г материала в реактор вливают осадители: 380 мл 2j61 М раствора углекислого а1 1они  и 315 мл 11 М раствора аммиака. При перемешивании в раствор внос т 60,8 г пентокси.а танта.ла с содержанием основного вещества 99,7%. После 10-минутного перемешивани  медленно приливают смесь 0,85 М раствора азотнокислого циркони  и 1,35 М азотнокислого стронци , соответственно 915 мл и 675 Мл, Суспензию перемешивают 0,5 ч. Осадок отфильтровывают, шихту прокаливают при 1250°С в течение 8 ч. В по.пученную таким образом основу ввод т 5 г бората кальци  и 10 г огнеупорной глины, смешивают в течение 1-1,5 ч и спекают керамику в атмосфере водорода при 1370-1430°С. Пористость керамики составл ет намного меньше единицы, а ее электрофизические свойства следующие: ру 10 0м см; ТКЕ -8-10 , 29; tgcfдо увла шени  29-10 ; tgd после увлажени  59 . Состав шихты при введенном количестве минерализатора следующий, мае. %: Диокс щ циркони  35,7 Окси.п стронци  35,5 Пентоксид тантала 22,8 Борат кальци  2,0 Огнеупорна  глина Керамика, полученна  из указанной шихты5 не может быть использована в высокочастотных конденсаторах изза бо.пьшой величины диэлектрических потеоь.

Claims (1)

1. ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, содержащая диоксид циркония, оксид стронция, пентоксид тантала, огнеупорную глину и борат кальция, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности обжига керамики в восстановительной водородной атмосфере и снижения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости указанные компоненты соотношении, мае. %:

   Диоксид циркония Оксид стронция Пентоксид тантала Огнеупорная глина Борат кальция она содержит в следующем

   36,3-37,5

   36,0-37,1

   23,2-23,9

   1,0-3,0

   0,5-1,5 §

   ω с

   1 106806 значения диэлектрической проницаемости .