Сегнетоэлектрический керамический материал

(59 С 04 В 35/46 с ЭО БРЕТ ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВКСВТВРВС(71) Институт физики твердого телаи полупроводников АН БССР(54) (57) СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСЕИИ ИЕРАМИЧЕСЕИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий ВаТ 1 О, ,ЕгО, ЯЬО, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, .с целью повыаения диэлект- рической проницаемости и улучшение ее температурной стабильности, он дополнительно содержит ВаО, ЧО,. МдО и ЗЬО 3 при следующем соотношении компонентов, мас.ЪВаТ 10 . 84,00-88,45 Его 2,00-7,30 НЬ,о 0,40-3,00 Ваб 4,00-7,00 Ч 2 О 010-200 Мдо 0,10"0,80 .БЬ О 0,05-0,801077867 Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано для изготовления керамических конденсаторовИзвестен сегнетоэлектрический ке рамический материал на основе титана бария состава, мас.Ъ:ВаТ 103 92,7-96,0ВаМЬ 2 06 3,0-7,21 аАХОЗ 0,3-0,8 У этого материала диэлектрическая проницаемость 1500 и изменение емкости в интервале температур -60 +85 С +15 Г 1 3Однако материал отличается недостаточной температурной стабильностью диэлектрической проницаемости.Наиболее близким к данному являет ся материал, содержащий спек титаната бария, трехокись висмута, двуокис циркония, пятиокись ниобия и двуокис церия при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:ВаТ 10Вз. О373-907,7-15ЕГО 2-7Ва О 0,3-3СеОг0-2Материал имеет величину диэлектрической проницаемости Я=1000-1200. Стабильность емкости в интервале рао бочих температур от -60 до +85 С +5 Г 2 Д.Указанный материал имеет относительно невысокие значения и недостаточную температурную стабильность диэлектрической проницаемости.Цель изобретения - повышение диэлектрической проницаемости и улучшение ее температурной стабильности.Указанная цель достигается темр что сегнетоэлектрический керамический материал, содержащий ВаТ 10, жО, ЖО дополнительно содержит ВаО, Ч О, МдО и ЯЬ О при следующем соотношении компонейтов, мас.Ъ:84,0-88,45ИГО 2,00-7,30Ь Ь, 0,40-3,0Ва 4,00-7,0Ч 205 0,10-2,0Мдо 0,10-0,80ЯЬ 2 О 0,05-0,80Содержание в сегнетокерамическом материале ионов ванадия способстщлет сглаживанию температурной зависимости емкости. Если содержание оксида ванадия меньше 0,1.0, эффект сглаживания незначителен. При содержании оксида в-надия, превышающем 2,00, происходит уменьшение диэлектрической проницаемости.60 диэлектрической проницаемости, Когдасодержание оксида сурьмы менее0,05, не достигается высокое значение диэлектрической проницаемостии несколько повышается температураспекания. Если содержание оксидасурьмы превышает 0,80, увеличиваютсядиэлектрические потери и уменьшается температурный диапазон спекания,оптимальная добавка оксида бария 10 находится в пределах 4,00- 7,00 ипри дальнейшем ее увеличении происходит снижение диэлектрической проницаемости, укрупнение кристаллических зерен в керамическом материале, 15 повышается тангенс угла диэлектрических потерь, При добавках оксидабария меньше 4,00 не достигается вы 1сокое значение диэлектрической про" ь ницаемости, а температурный коэффи" ь 2 О циент емкости становится хуже.Положительный эффект достигаетсяза счет добавки в керамический материал смеси, состоящей из Ч О,М 90, ЯЬО и ВаО. При введении каж дого из этих веществ в отдельностиполученный эффект незначителен.Сегнетокерамический материал получают по общепринятой керамическойтехнологии. Приготавливают смесьиз спека титаната бария, оксидовркония ниобия магния, сурьмы ибария, взятых в необходимых соотношениях, а затем измельчают. Из смеси получают образцы прессованием ввиде дисков, которые обжигают в 35 электрической силитовой печи при1330-1400 С с выдержкой при конечнойтемпературе в течение 2-3 ч.Для получения сегнетокерамическогоматериала готовят смеси компонентов, 40 содержащие каждая, мас.Ъ:ВаТ 10. 84,0 87,00 88,45Ег 02 7,30 4,83 2,00МЬО 3,00 0,87 0,40Ч 2 О 0,10 1,00 2,00 45 МцО 0,80 0,13 0,10ЯЬ Оэ 0,80 0,16 0,05Ваб 4,00 6,01 7,00Каждую смесь спекают в электрической силитовой печи. На керамичес- .кие образцы наносят электроды вжиганием серебра при 800 С. Полученныесегнетокерамические образцы имеюследующие свойства, представленныев таблице. Показатели Составы 2 . 3 1400 1600 1300 Прй содержании оксида магния менее 0,10 эффект увеличения диэлектрической проницаемости незначителен, Диэлектричеса если оксида магния содержится боль- кая проницае" ше 0,80 Ъ, то наблюдается снижение 65 масть Р/Я1077867 Продолжение таблицы СоставыПоказатели 1 2 3 Изменение емоти Ь С/С оцсФв интервале температуреот -60 до20 С 25 4 1 (2 от 20 до85 С 4 (3 (5 Тангенс угладиэлектрических потерь 200,019 0,015 0,020 Удельноеобъемное сопротивление,Ом м 252,310 4,7 10 2,1" 10 Составитель Н. ФельдманРедактор О. Колесникова Техред .Л,Коцюбняк Корректор А, Тяскот Тираж 606 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 856/14 филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Преимущества полученного сегнетокерамического материала оптнмального состава заключаются в следующем: величина диэлектрической проницаемости для лучшего состава на 33 выше, чем у известного материала, а ее изменение в интервале тем иератур 20 - 85 С не превышает 3 и1% в интервале температур -60 - 20 С, у прототипа 5. Более высокие электричЕские характеристики предложенного материала позволяют получать более качественные конденсаторы, к тому же предложенный материал не содержит дефицитных оксидов висмута и церия. Отсутствие оксида висмута позволяет получать монолитные конденсаторы с более дешевыми палладиевыми электродами. Технология получения предложенного сегнетокерамического материала не отличается от известных. По сравнению с базовым объектом йрименение полученного сегнетокерамического материала в элементах ра" диоэлектронных схем позволяет уменьшить габариты конденсаторов, что приводит к экономии драгоценных м 8- таллов, используеьых для нанесения электродов, к уменьшению габаритов и веса радиоаппаратуры.