Шихта для изготовления керамического конденсаторного материала
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик л>998432 (61) Дополнительное к авт. свид-8Y— (22) Заявлено 060182 (21) 3378168/29-33 (51jM Кл з
С 04 В 35/46 с присоединением заявки Йо —.
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 23п2,83. Бюллетень Мо7
Дата опубликования описания 230283
РЗ) УДК 666. 655 (088. 8) Л
1 A.1(. Акимов, В.Э. Павловская и В.П. Яруничйв е г, °
1 -.: (72) Авторы изобретения
Институт физики твердого-тела и полупроводИИОъ-"AH Белорусской ССР (71) Заявитель (5 4 ) ШИХТА Д31Ч ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО
КОНДЕНСАТОРНОГО МАТЕРИАЛА
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для . изготовления керамических конденсаторов. 5
Известны керамические конденсатор-., ные материалы на основе Ва Ti О с высокой диэлектрической проницаемо стью 1 ). . Однако их диэлектрическая прони- цаемость либо недостаточно высока, либо они обладают большими температурными коэффициенТами диэлектрической проницаемости..
Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для изготовления керамических конденсаторов следующего состава, мас.в:
В а Ti Оз 86-98
Nb> 05 О, 5-5
5+203 О, 4-5
Zr0g О, 1-5
Материал имеет величину диэлект- . рической проницаемости E tсо = 2500 2800. Стабильность емкости материала в интервале температур от -60 до
+125 С составляет т203 2 j.
Однако указ а нный материал имеет относительно невысокое значение диэлектрической проницаемости и недостаточную температурную стабильность, Ф
Целью изобретения является повышение диэлектрической проницаемости керамики и улучшение ее температурной стабильности.
Указанная цель достигается тем, что состав шихты для изготовления керамического конденсаторного материала, содержащий B a Ti О>, ir0 > .Т102, дополнительно содержит СаСОЗ, W0 >, Zn0, А120 при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:
ВаТt Оз 83,10-89,00
Zr0 4,10-9,00
Ti 02 1,10-3,55
СаСОз, 2 10-6 10
МО3 0,05-0,60
ir0 0,05-0,60
А1 0з 0,05-0,60
Сущность изобретения заключается в том, что содержание в сегнетокерамическом материале ионов кальция способствует сглаживанию температурной зависимости емкости. Если содержание СаСОЗ меньше, чем 2,10В, эффект сглаживания незначителен. При содержании СаСОз, превышающем 6,10%, происходит уменьшение диэлектрической проницаемости. Если W03 содержится менее 0,05 мас.В, то эффект увеличения Во незначителен. В случае, 998432
ВН11ИПИ Заказ 1062/41 Тираж 620 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул;Проектная,4 рсли содержание WO> превышает О,б мас.%, наблюдается снижение диэлектрической проницаемости и увеличение диэлектрических потерь (сцсР).
Кроме того, если содержание At<0> составляет менее 0,05 вес.%, не достигается высокое значение диэлектрической проницаемости, а эффект улучшения других электрических характеристик (Е / 6ц t 9Р, температурный коэффициент изменения емкости 1 незначителен. В случае, если содержание
А2203 превышает 0,6 мас,%, происходит укрупнение кристаллических зерен в керамическом материале, возрастают диэлектрические потери, керамика становится гигроскопичной, что нежела- 15 тельно.
Положительный эффект достигается за счет добавки в керамический материаЛ смеси, состоящей из CACO W03., AEZO и ZnO. При введении каждого из Щ этих веществ в отдельности полученный эффект незначителен. ,Предлагаемый сегнетокерамический материал получают по общепринятой керамической технологии. Приготавливают смесь из спека титана бария, двуокиси титана, двуокиси циркония, карбоната кальция, трехокиси вОльфрама, окиси цинка и трехокиси алюминия, взятых в предлегаемых соотношениях, и затем измельчают. Из смеси получают . образцы прессованием в виде дисков, которые обжигают в электрической силитовой печи при 1340-1390 С с выдержд кой при конечной температуре в течение 2-3 ч.
Для получения сегнетокерамического материала готовят три смеси компонентов, содержащие каждая, мас.%:
1. Ва 1103 83,10; Т10 1,10;
Zr0g 9,00; СаСО> 6,10; МО> 0,6 40
7дО 0,05; АХгОз О 05 °
2. Ва Ti 03 85,20; li О Z 2,80;
Zr02 7,90; СаСОз 3,30 р МО3 0,20;
2п0 О, 20, A2z0g О, 40 .
3. Ва ii 0> 89,00; Ti Оz 3,55; ZrOz 45
4,10; СаСО> 2,10, WO> 0,05; Zn0 0,6;
ГК О 0,60.
ICaæäaÿ смесь спекается в электрической силитовой печи. На керамиче ские образцы наносят электроды вжига- 50 нием серебра при 800 С. Полученные керамические образцы имеют следующие свойства.
Состав 1: диэлектрическая проницаемость Е /E.о = 2800, стабильность 55
ЬС емкости 4 C+ gO<(в интервале
С200С емператур от -60 до 125ОС, тангенс угла диэлектрических потерь О, 015, удельное объемное сопротивление
2,5 10"> Ом-м.
Состав 2: диэлектрическая проницаемость Е (6 = 3100, стабильность емкости (+ О 10 (о в интервале темС20 С ператур от -60 до 12ЬОС, тангенс угла диэлектрических потерь 0,011, удельное объемное сопротивление
8, 2 ° 10 Состав 3: диэлектрическая проницаемость Я/ба = 2850, стабильность емкости -: — 218 (o в интервале тем, йС СУОК ператур от -bO до 125ОС, тангенс угла диэлектрических потерь 0,016, удельное объемное сопротивление 3, 2 ° 10 " Ом м. Как видно из приведенных данных, полученная керамика оптимального состава обладает величиной диэлектрической проницаемости на 11% выше, чем из известного материала, а температурные изменения емкости не превышат +10%, в то время как у известного атериала она составляет +20%. Более ысокие электрические характеристики керамики позволяют получать более качественные конденсаторы. К тому же, предлагаемая шихта не содержит дефицитного оксида висмута и дорогих оксидов ниобия и самария. Отсутствие в составе предлагаемого материала оксида висмута позволяет получать монолитные конденсаторы с более дешевыми палладиевыми электродами. Технология получения предлагаемого сегнетокерамического материала не отличается от технологии получения известных и широко применяемых в промышленности материалов. Формула изобретения Шихта для изготовления керамического конденсаторного материала, содержащая Вà Ti О>, Zr0, Ti 02, отличающаяся тем, что, с целью повышения диэлектрической проницаемости керамики и улучшения ее температурной стабильности, она дополнительно содержит CACO>, WO, Zn0 и А1 0> при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ва Ti ОЗ 83,10-89,00 гО 4,10-9,00 ТiО 1,10-3,55 СаСО 2,10-6,10 W03 0,05-0,60 Zn0 0 05-0 60 А120 з 0,05-0,60 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков. M. "Энергия", 1976, с. 209. 2. Авторское свидетельство СССР 9 495290, кл. С 04 В 35/00, 1976 (прототип).