Сегнетоэлектический керамический материал

(72) Авторы изобретения

H. А. Андреева, Е. И. Барашкова, В. И.)внуковский, Е. Н. Исупона, Г. Н. Макарова, Т. И. Панова и E. П. Савченко (71) Заявитель (54) СЕГНЕТОЗЛЕКТРИЧЕСКИИ КЕРАМИЧЕСКИЙ

МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к радиоэлектРонной технике и может быть использовано для изготовления керамических конденсаторов.

Для изготовления сегнетокерамических конденсаторов применяют материалы на основе титаната бария..

В качестве материала с высокой диэлектрической проницаемостью для изготовления стабильных низкочастотных кон денсаторов на рабочую температуру о

+ 125 С широко применяют в промышленности сегнетокерамический материал

Т-2000, который разработан на основе системы BaT10 -Bi< Ti>Ot с добавками

SrTiO> и Nb>0<.. Диэлектрическая ПРОницаемость его равна 2000-2300. У дисковых,пластинчатых и монолитных конденсаторов, изготавливаемых из материала Т-2000, изменение емкости в интер- 2О вале температур от -60 до +125 C по отношению к емкости при температуре

+20 С не превышает +30%. Удельное объемное сопротивление при +85 С и +125 С равно соответсвенно p„ = 10"Ом см

25 и P =10 Ом см (ll, Йедостатком этого материала является существенное изменение емкости в рабочем интервале температур.

Наиболее близким техническим реше- 30 нием к изобретению является сегнето электрический керамический материал (2) состава, вес.%:

Титанат бария В6-98

Пятиокись ниобия 0 5-5

Окись самария 0„4-5

Двуокись циркония 0,1-5

Данный материал имеет величину ди; электрической проницаемости F=2500-2800, а изменение емкости в интервале температур от -60 до +125 С не превышает + 20%.

Удельное объемное сопротивление при+125 С составляет 3 10 + 10 Ом см.

Температура спекания 1320-1360 С.

Однако известный материал не обес;печивает получения удельного объемного сопротивления при температуре +1?5 С не менее 10 10м см, а также широкого интервала спекания материала.

Целью изобретения является увеличение удельного объемного сопротивления материала при температуре +125 С и расширение интервала температур спекания °

Указанная цель достигается тем, что материал, включающий титанат бария, оксид ниобия и оксид самария, дополнительно содержит оксид HTTåðáèя iiptt следующем соотношении исходных кампоt-.пятов, вес.%

697462

94-98

0,5 — 3

О, 4-3

0,1 — 1.

Титанат бария

Оксид ниобия

Оксид самария

Оксид иттербия

Составитель Н. Фельдман

Техред Н.Ковалева Корректор М. Шароши

Редактор С. Лыжова

Заказ 65 41/5 Тираж 702 Подпи сное

ЦНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Титанат бария 94-98

Оксид ниобия 0 5-3

Оксид самария О, 4-3

Оксид иттербия 0,1 — 1

Пример 1 (по минимуму), Загружают в вибромельницу в виде порошков титана бария в количестве 94Ъ, затем добавляют к нему окись самария ЗЪ, пятиокись ниобия 2Ъ и окись иттербия 1Ъ.

Полученный материал имеет следующие характеристики.

Удельное объемное сопротивление при +125 С g„= 5 ° 10 20м.см (или

5000 ГОм, см); 6 = 2500. Температура спекания 1320-1430 С.

Пример 2 (по максимуму). 3агружают в вибромельницу в виде порошков титанат бария в количестве 98Ъ, затем добавляют к нему окись самария

0,4Ъ, пятиокись ниобия 1,5Ъ и окись иттербия 0,1Ъ.

При этом характеристики материал а сл едующие .

Удельное объемное сопротивление при +125 С"/ „ = 5 10 Ом см (или

500 ГОм см) (=2800.Tåìïåðàòóðà спека-5 ния 1320-1420 C.

Пример 3 (по среднему значению). Загружают в вибромельницу в виде порошков титанат бария в количестве 96-о, затем добавляют к не- 0 му окись самария 1,5, пятиокись ниобия 2 и окись иттербия-0,5. При этом характеристики материала будут следующие.

Удельное объемное сопротивление 35 при +125 С g = 1, 5 ° 10 Ом см (или

1500 ГОм eM); E. =2650.

Данный материал получают следующим образом.

Указанные в примерах 1, 2,, 3 ком- 40 поненты перемалывают в вибромельнице в течение 2 — 3 ч и в результате получают измельченный порошок, к которому добавляют поливиниловый спирт либо раствор каучука, а затем получают образцы либо прессованием дисков, 45 либо отливкой через фильеру пленки, на которую наносят палладиевые электроды. Образцы обжигают при 1320-

1420+C в течение 2-4 ч и получакп дисковые или монолитные заготовки конденсаторов из предлагаемого сегнетокерамического материала.

Предлагаемый материал имеет удельное сопротивление при +125 С

p=5 10 + 5 10 Ом.см. Диэлектричес11, 12.

Y о кая проницаемость ри 20 С Е =-25002800.

Конденсаторы, изготовленные из этого материала, имеют высокую стабильность емкости — (20Ъ в интерваА ле температур от -68 до +125 OC. Кроме того, наблюдается широкий интервал температуры спекания 100 С (13201420 С) . Более высокие электрические характеристики предлагаемого материала позволяет получать качественные конденсаторы с высоким сопротивлением изоляции при повышенных температурах.

Широкий интервал спекания приводит к увеличению процента выхода годных заготовок после обжига. Кроме того, состав предлагаемого материала позволяет получать монолитные конденсаторы с более дешевыми палладиевыми электродами, а не с дефицитными платиновыми.

Формула изобретения

Сегнетоэлектрический керамический материал, включающий титанат бария, оксид ниобия и оксид самария, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения удельного объемного сопротивления при температуре +125 С и расширения интервала температур спекания материала, он дополнительно содержит оксид иттербия при следующем соотношении исходных компонентов, вес. -o:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вопросы радиоэлектроники .

Сер. И, вып. 5, 1962, с. 21-25.

2. Авторское свидетельство СССР

9495290, кл. С 04 В 35/00, 1974.