Керамический материал

/46 ЗОБРЕТЕНИЯ: ОПИСА СИОМУ С 9,7 0 8 ГОСУДАРСТВЕННЙ НОМИТЕТ СССРИО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЬГГИЙ(56) 1, Патент ГДР У 132734,.кл. С 04 В 35/46, онублик, 1976,2. Нисикава Т.и др, Керамическиматериалы фРэдзомикс" для диапазона СВЧ.-"Эрзкуторонику сзрамикусу"1979, т. 10, 9 55, с. 76-79.3 Авторское свидетельство СССРУ 422704, кл. С 04 В 35/46, 1976(прототип),(54) (57) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, вкл чающий титанат магния и оксид титана, о т л и ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью снижения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и повьппения микротвердости, он дополнительно содержит полирит при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:Титанатмагния 495-69,4Оксидтитана 2 -49,5Полирит -1,0кротвердость, ухудшающая надежностьработы аппаратуры при длительномсроке службы.Цель изобретения - снижение тем пературного коэффициента диэлектрической проницаемости и повышениемикротвердости керамического материала, предназначенного для использования в радиоэлектронной техни ке в диапазоне сверхвысоких частот.Поставленная цель. достигаетсятем, что керамический материал,включающий титанат магния и оксидтитана, дополнительно содержит поли рит при следующем соотношении ком-понентов. мас.7.:Титанат 49,5-69,4 магнияОксидтитана 29,7-49,5Полирит 0,8-1,0Вводимый в качестве модифицирующей добавки полирит представляет собой выпускаемый промышленностью концентрат оксидов редкоземельных элементов состава, мас.7:Оксидцерия 50,0ОксидлантанаОксиднеодима 12,5Оксидпразеодима 12,5Примеры составов керамического материала приведены в табл. 1.Т а б л и ц а 1 25,0 Состав, мас,7, по примерам Компонен ты 1 2 3 69,4 39,8 29,7 0,8 1 1155574Изобретение относится к керамическим материалам, используемым в радиоэлектронной технике в диапазоне сверхвысоких частот, в частности, для изготовления подложек микрополосковых схем, оснований электрических линий задержки.Известен керамический материал, изготавливаемый на основе тнтаната магния МяТО с добавкой бентонита, диэлектрическая проницаемость которого равна 19, тангенс угла диэлектрических потерь 3 х 10 , температурный коэффициент диэлектрической проницаемости 840 х 10 град Щ .Недостатком данного материала является высокое значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости, существенно снижающее стабильность работы элементов 20 радиоэлектронной аппаратуры в условиях повышенных температур.Известны керамические материалы "Рэдзомикс" КС, синтезированные в системе титанат магния - титанат 25 кальция. Указанные материалы имеют диэлектрическую проницаемость 20, тангенс угла диэлектрических потерь 2 х 10 , температурный коэффициент частоты Г(-4) - (+4)3 х 10 град Г 23,К недостаткам этих материалов 1 следует отнести низкую микротвердость, равную 300 кгс/мм, не позволяющую достигать высокого класса чистоты поверхности при механической обработке: после полировки пластины из этого материала имеют высоту дефектов на повеРхности 2 мкм.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является керамический материал, содержащий титанат магния МяТ 101,оксид лантана БаО, оксид алюминия А 1 О , оксид стронция ЗгО, Материал обладает следующими диэлек- Титанат трическими характеристиками в5 магния 49,545 СВЧ-диапазоне: диэлектрическая проницаемость 16,5, тангенс угла диэлек Оксид трических потерь 1,4 х 10 , темпе- титана 49,5ратурный коэффициент диэлектрической проницаемости +100 х 10 градД 50 Полирит 1,0Недостатками указанного материала являются повышенное значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости, снижающее ста бильность работы элементов радиоэлектронной аппаратуры в условиях повышенных температур, и низкая миВведение полирита в количестве менее 0,8 мас.7 не оказывает влияния на структуру материала и, как следствие, на его прочностные характеристики, в частности на микротвердость при введении полирита в количествез 1более 1 мас.% увеличивается пррис-тость материала, снижающая его механические свойства.П р и м е р, Изготовление керамического материала.1. Синтез.Подготовленные исходные материалыоксид магния (в виде углекислогомагния И 8 СО) и оксид титана смешивают в стехиометрическом соотношении ИКОфТО. Смешение осуществляютмокрым способом в шаровой мельницепри соотношении материал;шары;вода,равном 1:1:2, в течение 8- 1 О.ч.Полученный шлицер высушивают вмуфельной печи до остаточной влажности 10-12 мас.Х, протирают черезсито с сеткой В 012 и затем подвергают термообработке в электропечиопри 1250 С в течение 2 ч, Синтезированный титанат магния измельчают в шаровой мельнице до получения удельной поверхности 40005000 см /г,2. Изготовление образцов.В шаровой мельнице сухим способомпри соотношении материал,шры, рав 55574 4ном 1:1, смешивают исходную шихтусостава:Титанатмагния 49,5-Ю,4 5 Оксидтитана 29,7-49,5Полирит0,8-1,0Образцы, например пластины размером 60 х 48 мм, формируют методом 10 полусухого прессования массы, запластифицированной поливиниловымспиртом 6%-ной концентрации. Удельное давление прессования составляет 100 ИПа. Окончательный обжиг 15 осуществляют в интервале температур 1400-1420 С в течение 1 ч.На изготовленных образцах микротвердость по Виккерсу определялина микротвердометре универсального 20 металлографического микроскопаИЕР. Класс чистоты поверхностиопределяли на профилографе-профи.лометре марки "Талисурф",Сравнительная характеристика д . керамических материалов по прототипу и по изобретению представленав табл. 2. Таблица 2 ,.ею ещее е,1 Керамический материал Показатели По прототипу 1 2 3 16,5 16,0 18,0 20,0 110 . 110 110 1,410+100 0 ф 10 0+10 010 1050 1050 750 1050 14 14 14 Таким образом, использование 55 изобретения позволяет получить плот ный керамический материал с диэлек трической проницаемостью.16-20, танДиэлектрическая проницаемость при частоте10 Гц Тангенс угла диэлектрических потерь причастоте К = 10 О Гц Температурный коэффициент диэлектрической .проницаемости в интервале температур (-б 0) - 250 .С,град х 10 Иикротвердость, кгс/мм Класс чистоты обработкиповерхности генсом угла диэлектрических потерь,ф1 х 10, температурным коэффициентомдиэлектрической проницаемости в интервале температур (-60) - 250 С,155574 Составитель Н. СоболеваРедактор Т. Колб Техред М,Пароцай Корректор Г. Решетник Заказ 3033/21 Тираж 605 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 эравным (О"10 х 10) "град . Материал обладает плотной мелкокристаллической структурой и микротвердостью равной 1050 кгс/ммф, что дает возможность достигать чистоты обработки поверхности по 14 классу. Применение предлагаемого керамическогоматериала обеспечит продление срока службы, а также повышение технических и эксплуатационных свойств 3 элементов радиоэлектронной аппаратуры.