Способ получения керамическогоматериала системы –

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОИЖОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Соеэ Советских СоцианистичЕСких Ресттублик(22) Заявлено 28. 02,79 (21 2734608/23-26 с присоединением заявки М С 01 О 23/00 С 04 В 35/00 Государствеииый комитетСССР по делам изобретений н открытий(53 УДК 54 6. 824- :31:284:.621. .3194(088.8) Дата опубликования описания 15. 03 . 81Т,. Ф, Лимарь, М. Н. Муленкова, Л, П, Мудролюбоваи В. Г, Гопенко(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА СИСТЕМЫ Са 50 -ТО Изобретение относится к технологиипроизводства керамических материалов,в частности материалов системыСа 50 -Т 102., которые могут быть применены в конденсаторной высокочастотной технике,Известен способ получения материалов системы Са 503 -Т 10 х, по которому первоначально из углекислогокальция и двуокиси кремния при1200 С синтезируют силикат кальция,а затем .из него готовят смеси сдвуокисью титана 1 Л.Этот способ отличается маогостадийностью, включает многочисленныепомолы как исходных веществ, таки продуктов реакции и не всегдапозволяет получать однородные материалы, что отрицательно сказываетсяна их электрофизических свойствах.Изестен также способ получениякерамического материала системыСа 50 -Т 0 путем помола и смешения3мелкодисперсной двуокиси кремния,гидроокиси титана и кальцийсодержащего компонента в виде .гидрата оки,си кальция или известкового молокав воде в присутствии щелочных добавок, представляющих .собой фториды,бораты, карбонаты, хлориды или гид 2роокиси натрия или калия, проводимого при 20-90 С в течение 2-24 чс последующей гидротермальной обработкой смеси в автоклавах при 225325 С и давлении 14-31 атм в течение24-98 ч.По данному способу исходную смесьсоединений готовят в соотношенииокислов 50,СаО:Т 0=1:(1-1,21):(11 ф 07) Г 23Недостатком данного способа является его сложность вследствие необходимости применения повышенногодавления, использования щелочных 15 добавок и длительной отмывки целевого продукта от щелочных ионовнатрия и калия.Кроме того, известный процессдостаточно длителен, идет в течение26-122 ч. Продукт имеет плохие диэлектрические свойства вследствиевысокого тангенса угла диэлектрических потерь (сд о) порядка 205010 , что делает практически не возможным его использование дляконденсаторной техники.Цель изобретения - упрощениепроцесса получения керамическогоматериала системы Са 510 -Т 0 и улуч- ЗО шение его диэлектрических свойств.50 Поставленная цель достигается описываемым. способом получения керамического материала системы Са 510 -Т 10 путем смешивания мелко 3 гднсперсной двуокиси кремния, гидро- окиси титана и кальцийсодержащего компонента - карбоната кальция в присутствии щелочного агента таким образом,.что в воде предварительно диспергируют двуокись кремния, после чего в образовавшуюся суспензию вводят азотную кислоту и гидроокись титана, а затем к полученной смеси добавляют карбонат кальция и щелочной агент - аммиачно-карбонатный раствор при молярном соотношении компонентов смеси СаС 08.510 г.Т 10 г НМ 03, 15: МНОН: МНс,)г СО =(0,9-1,01): (0,981,о 2): (о,5 о-б,оо) т(1,5-2.,00);(5,00-б,оо):(2,00-3,00) с последующей термообработкой полученного тверо дого пРодукта при 1100-1200 С. 20Изобретение позволяет упростить способ получения керамического материала системы Са 51 ОЗ -Т 10 г вследствие отсутствия необходимости применения в процессе высокого давле 25 ния, поскольку реакционную смесь готовят при нормальных условиях, и длительной промывки целевого продукта от щелочных металлов, а также значительного сокращения длительности процесса.30Керамический материал, полученный по данному изобретению, пригоден для использования в конденсаторной технике, так как он характеризуется тангенсом угла диэлектри ческих потерь не более требуемой нормы для указанного типа материалов ( 6 10 ) и характеризуется при этом следующими диэлектрическими показателями: диэлктрическая прони цаемость Г,.25-85 и величина ТК Е- -4 ОО-(+16 ОО 10 Ц .Необходимость предлагаемых условий проведения прсцесса обосновывается следующим.Соотношение СаСОЗ "510 г 1:1 необходимо для получения нужйых свойств конечного продукта. Отклонения допустимы только в узких. пределах (0,98-102), так как избытки СаО и510 г ухудшают спекаемость и свойства материала.Щрокие предепы отношений СаСОЗ и Т 10 захватывают области, где мож-. но получить спекающиеся материалы с различными .ь, и ТКЯ. 55Выбранное количество НМО позволяет перевести гидратированные Т 10 г и 5102 в активное состояние без их переведения в коллоиды. Требуемое количество МНОН и (МН 4,) СО обеспечивает нейтрализацию НМО и соответствующее осаждение карбоната кальция. Большие количества осадителей, вызывают нежелательную пептизацию и появление в растворе титана за счет образования карбонатного комплекса.П р и м е р . В реактор объемом 10 л, снабженный быстроходной мешалкой, заливают 6 л воды, включают мешалку и устанавливают скорость ее вращения не менее 2500-3000 об/мин, после чего всыпают двуокись кремния в виде аэросила в количестве 310,33 г 5,17 моль) н для обеспечения хорошего смачивания и получения однородной взвеси перемешивание продолжают 1-1,5 ч. После этого добавляют к смеси 1 л 250 мл концентрированной азотной кислоты ( 60 или .13 моль/л) и всыпают постепенно 454,3 г высушенной гидроокнси титана в виде продажного продукта (метатитановая кислота) или гидратированной двуокиси титана, содержащей 87,9 Т 10 г Перемешивание продолжаЭт не менее 1-1,5 ч до образования плохо отстаивающейся суспензии, После этого всыпают карбонат кальция в количестве 510,2 г при 98 содержания основного вещества. После прекращения выделения СОг в суспензию вливают аммиачно-карбонатный раствор, содержащий 4,1 л концентрированного водного раствора аммиака(13,5 моль/л) и 8,8 л 2,5 молярного раствора карбоната аммония. Суспенэию перемешивают еще 1-1,5 ч. Проверяют качественной реакцией полноту оса:хдения кальция, которую обеспечивают по мере необходимости добавлением осадителя для его доосаждения. После этого останавливают мешалку и сливают суспенэию на нутчфильтр. Осадок промывают один раз водой, сушат при 200 С,размалывают в барабанной фарфоровой мельнице в течение 1-2 ч. Порошок прокаливают при 1100-1200 С и после этбго иэ него спекают керамику.Технико-экономическое преимущество изобретения определяется тем, что оно позволяет получить конденсаторные материалы в широком диапазоне ТКг которые значительно дешевле проьышленных материалов на основе твердых растворов. алюмината лантана - титаната кальция и на основе титанатов бария, неодима и самария. формула изобретения1. Способ получения керамическо-. го материала систеию Са 5103 -Т 10 Л, включающий введение мелкодйсперсной двуокиси кремния, гидроокиси титана и кальцийсодержащего компонента в воду в присутствии щелочного агента и термообработку образовавшегося осадка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения процесса и улучешния диэлектри/ Заказ 672/26 Тираж 505 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб, д. 4/5филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ческих свойств целевого продукта, в воду предварительно диспергируют.двуокись кремния, после чего в образовавшуюся суспензию вводят азотную кислоту и гидроокись титана, а затем к полученной смеси добавляют карбонат кальция и щелочный агент.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве ще.- лочного агента используют аммиачнокарбонатный раствор.3, Способ по п. 1, о т л и ч а - 10 ю щ и й,с я тем, что указанные ком-.поненты смеси берут в молярном соотнощении СаСО : (0 ; т 10 ; НМО МНОН: :(МН ) СО = (0,0-1,01): (0,98;1, 02): (0,5-%,0): (1,5-2,0): (5-6): (2-3),4. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й. с я тем, что термообработку проводят в твердой фазе при 1100- 1200 С. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 Май, ТесЬп, Веретен. 1968,Р 14, В 9, р. 191-196. 2. Патент СЫй В 3695836кл. 423-331, опублик. 19729