Диэлектрический материал

(72) Авторы изобретеиия Институт физики твердого тела и полупроводниковАН Белорусской ССР4"ф 106 Изобретение относится к диэлекгриче,ским материалам с повышенной диэлектрической проницаемосгью, используемыхдля изготовления малогабаритных конденсаторов в области низких и средних частот.Известен диэлектрический материал 1)следующего состава, мол.%:Окись железа 49Окись никеля 510Один или более окислов, выбранных из группы: титан,кремний, цирконий 0,5-2Недостатком указанного материала является низкое значение диэлектрическойпроницаемости при большой величине тангенса угла потерь.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому эффекту является диэлектрический материал, обладающий высокой диэлектрическойпроницаемостью и имеющий малый тангенс угла потерь 2. Состав материаласледующий, молЛ: Закись никеляОкись цинкаОкись элемента,выбранная из группы,содержащей;пятиокись ниобия 0,5-3окись титана 0,5-1окись кремния 0,5-3окись железа ОстальноеМатериал имеет следующие свойства:Диэлектрическаяпроницаемость 83000-252000Тангенс угла по"герь О, 25-0,88Удельное элекгросопротивление,Ом.см Недостатком известного материала является сильная частотная зависимость диэлектрических свойств, что препятствует применению его в радиотехнических устройствах с широким частотным диапазоном,34 ф 65 48126 11,985 32,76 34,65 47,02 560 1920000 1,ОО 1 ВОООО О0,563 2 14,85 1,0 4 12,058 32, 1 2,48 0 8 о из табл. 1, предпеет высокие значен ицаемости и малый ектрическихнии 6 р ств при меньшем знаагаемыйдиэлек тангенс В табл. 2симости диэлпредлагаемых завиов приведены частотныктрических парамеи известного состагТаблица 2 1, имеють ди-,40 9 486 0 6 168 07 2 Цель изобретения - повышение частот. ной стабильности тангенса угла потерь и диэлектрической проницаемости.Указанная цель достигается тем, что диэлектрический, материал, содержащий окись жедеза, закись никеля, окись цинка и пятиокись ниобия, дополнительно содержит окись алюминия при следующем соотношении компонентов, .мод.%:Закись никеля 14,85-15,00 1 оОкись цинка 34,50-34,6 5Пятиокись ниобия 0,90-1,00Окись алюминия 1,23-2,48Окись железа ОстальноеСостав предлагаемого диэдектрическо го материала соответствует химической формуле искаженного шпинельного сое- динения где Х=1,90-1,95; у =0,009-0,01,Предлагаемый материал получают следующим образом. 25 Рассчитанное по химической формуле количество окислов в граммах смешивают, 15,00 34,50 47, 1241791 12011 321167 атериал имической пронугла потерь,Оптимальным является сосий дучшую частотную стабид затем смесь подвергают размалыванию ввибромедьнице в течение 12 ч с применением дистиллированной воды, вес которойвдвое больше веса смеси. Образцы прессуют со связкой - 10%-ным водным раствором подивинилового спирта под давлением 1,5 т. и отжкгают в сидитовой печи последующему режиму: обжиг на воздухепри 1100-1200 С в течение 4-6 ч, затем медленное охлаждение до 1000 С соскоростью 50 С/ч, далее - по 100 С/ч;При этом получают диэлектрический материал, количественный и качественный состав которого соответствует химическойФормуле искаженной шпинелн.,Большая частотная стабильность диэлектрических свойств предлагаемогоматериала по сравнению с известным обеспечивается введением в шпинельную решетку окиси алюминия, что приводит кнарушению путей электронного обмена,повышению удельного электросопротивления и снижению потерь в более широкомчастотном диапазоне.В табл, 1 приведены составы предлагаемого диэлектрического материала иего основные свойства,ФТаблица 1 000 0,30 190000,% для состава 1 2 известного 1 2 известного 0,7 16 28 19 .35 23 45 30 64 43 98 59 140 156 156 151, 151 144 140 133 125 119 108 108 100 160 2,0 147127 105 110 3,0 6,0 10 260 ВКИИПИ Заказ 7462/38 Тираж 660 ПодписноеФилиап ППП Патент, г. Ужгород,ул,Проектная.4 Как видно из табл. 2, предлагаемый жтериал по сравнению с известным имеет лучшую частотную стабильность диэлектрических свойств, действительно, если при 1 кГц предлагаемый матери ал имеет почти равную с известным диэлектрическую проницаемость и примерно на 60% меньшее значение ЬрГ, то с уменьшением или увеличением чвсгогы это расхождение значительно увеличим- ется, Так, при росте частоты с 0,1 до 10 кГц у предлагаемого материаласнижается менее чем в 2 раза, а у извесгного - почтя в 6,5 раэ. Значение 1 Дв атом диапазоне у состава 1 не превышает.60%, а у состава - 2 - 100%(исаиочая частоту 10 кГц).тогда как уизвестного этот параметр выходит эапределы 100% как на низких, так и навысоких частотах, имея неширокий минимум в районе частоты 1 кГц, Столь эначигелькое улучшение частотной сгабилности диэлектрических свойств в предлагаемом материале обеспечивается введением в ферригную матрицу ионов А 8, Замещая в шпиндельной решетке ионы железа, алюминий затрудняет электронный обмен между ионами Ге и Ре, возникающийа+при наложении внешнего поля и лежащий в основе алектрической поляризации ферритов, В результате несколько снижаегся диэлектрическая проницаемость, но одно временно улучшаегся частотная стабильность диэлектрических свойств.Болеестабильные по частоте диэлектрические свойства предлагаемого материала при достаточно высокой диэлектрической проницаемости и малом гангенсе уг ла потерь позволяют получить меньшие повесу монолитные конденсаторы для при 20 менения в широком диапазоне при относительно дешевом сырье, а гакже сэкономить драгоценные металлы (платину, палладий, идущие на изготовление обкладокконденсаторов.25Формула изобретения2. Йиэлектрический материал, содержащий окись железа, закись никеля, окисьцинка и пягиокись ниобия, о г л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышениячастотной стабильности тангенса угла потерь и диэлектрической проницаемости, ондополнительно содержит окись алюминияпри следующем соотношении компонентов молЛ:35Закись никеля 14,85-15,00Окись цинка ,34,50 .34,65Пят иокись ниобия 0,90-1, ОООкись алюминия 1 э 23-2148Окись железа Остальное2. Материал по п. 1, о т л и ч а вщ и й с я тем, что его состав выраженхимической формулой 4 МО) , ОмО 1 о, е, Ай, ОДНЬ 2 О Ъ,угде х = 1,90 - 1,95Ч = 0,009-0,01,Источники информации,59 принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ Ъ 1300055,кл. 80 в, 8/132, опублик. 1960,2. Авторское свидетельство СССР позаявке М 2529028/02,55 кл, С 04 В 35/26, 1977.