Керамический материал для высокочастотных конденсаторов и способ изготовления высокочастотных конденсаторов

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 752 5 О,4/12 151 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕ е- кмущтот е однородри низкой орат цинка кодисперсой (варкой) орной кисГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Витебское производственное объединние "Монолит" им. 60-летия Великого 0тября(73) Витебское производственное объединение "Монолит"(56) Авторское свидетельство СССРМ 791703, кл. С 04 В 35/46, 1978,Авторское свидетельство СССРМ 1021676, кл, С 04 В 35/46, 1978,Изобретение относится к производству радиодеталей и может быть использовано в керамическом конденсаторостроении, преи ественно для изготовления высокочас ных термостабильных конденсаторов.Цель изобретения - снижение стоимости, диэлектрических потерь на частотах выше 10 Гц и расширение диапазона значений температурного коэффициента емкости.Достижение положительного эффекта обеспечивается тем, что в результате спекания оксидов получают полититанат бария, близкий по составу Ва 2 Т 9020, который явля-. ется высокочастотным материалОм с низким уровнем диэлектрических потерь в широком диапазоне частот электрического поля и обеспечивает основные диэлектрические свойства материала. Добавки Яп 02 способствуют синтезу данного соединения; а не 2(54) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ И СПОСОБ ИЗ ГОТОВ Л ЕНИЯ ВЫ СОКОЧАСТОТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ(57) Использование: В керамическом конденсаторостроении, преимущественно для изготовления высокочаСтотных термостабильных конденсаторов, Сущность изобретения: керамический материал для изготовления конденсаторов, содержащий смесьоксидов бария, титана. висмута, редкоземельного элемента и борат цинка, дополнительно содержит титанат кальция, а в составе оксидов - оксиды олова, марганца и лантана,других фаз (ВаТ 5011; ВВТ 409), Небольшие добавкиа 20 з, МПО и В 20 з обеспечивают стабилизацию свойств (Е, ТКЕ) и улучшают твердофазный синтез, При этом спеченный материал Ва 2 Т 9020 с вышеуказанными добавками имеет диэлектрическую проницаемость (Е) - 40 и температурный коэффициент диэлектрической проницаемости (ТКЕ) порядка 0 + 20 10 1/ОС. В результате введения в материал СаТОз, имеющего ТКЕ - -1500 10-6 1/С обеспечивается возможность регулировки ТКЕ материала в пределах от 0 до -75 10 1/С. За счет введения в материал бората цинка (Еп В 204) достигается повышениности и плотности материала итемпературе спекания, так как бвводится в материал в виде мелной шихты, получаемой обработккарбоната или оксида цинка и б1752197 ния . разброса" по емкостйготовйх нительно содержит титанат кальция, при конденсаторов, Зависимость разброса ем-следующем соотношении компонентов,кости от диэлектрической проницаемости мас. О:( е) связана с технологией получения мателоты в кипящей воде. В этом случае, в отли- риала и конденсаторов, а так как материалчйе от получаемого термическим способом, имеет диэлектрическую проницаемостьборат цинка имеет размер частиц на поря- примерно в 2 раза ниже по сравнейию сдок меньше, легко перетирается и распре- прототипом, то разброс будет значительноделяется в шихте материала и позволяет 5 меньшим, что позволяет повысить выходполучать весьма гомогенный готовый мате- " годных иэделий,риал, который равномерно спекается по Оптимальность состава предлагаемоговсему объему без вздутий, пузырей и других материала подтверждается тем, что при введефектов, Йрисущих прототийу и другим из- дений в материал керамического спека повестным материалам.;, 10 лититаната меньшее количество Яп 02 -Способ изготовления конденсаторов снижается количество фазы Вэ 2 Т 1 д 02 о и увеосуществляют следующим образом. личивается ВаТ 15011, ВаТ 140 д, а при меньПредварительноизвестйымвкерамиче- шем содержании добавок 1.а 20 з, В 120 з иском производстве образом получают из- МпО ухудшается стабильность свойствмельченные сйеки полититаната бария и 15 полититаната бария и повышаются диэтитаната кальция. Например, спек полит- лектрические потери (1 д д). При большемитанатэ бария получают путем пригбтовле- содержании укаэанных добавок наруша- .ния шихты из ВэСОз и Т 102 с добавками ется стехиометрия спекэ, наблюдаются поЯп 02,1 а 20 з, В 20 з и МпСОз, ее обжига присторонние Фазы, например, ЯпТ 04,1250-1310 С с последующим измельченидм. 20 В 12 Т 120 т 1.а 2 Т 120 т и дрприводящие к ухудЗатем получают борат цинкайутем варкишению электрических технологическихкэрбоната или оксида цйнка и борной кис свойств материала.лоты в кипящей воде йри постоянном пере-При введении в материал СаТ 10 з меньмешивании до получения композиции, шеминимального количества 0,5 мас, , исвключающей ЕпО ВОз пН 20, воду, иполной 25 ключается возможность, регулировки ТКЕ впотери текучести. Йеобходимую"сыпучесть заданных пределах, а при количествах больбората цинка и удаление воды обеспечива-ше максимального 0,5 мэс.,ь ТКЕ возрастают термообработкой при 150 ОС. Получен- " ет, но в то же"время ухудшается спекание и .ные таким образом спекина основе - увеличивается пористость, снижается стаВа 2 Т 1 д 02 о, СаТ 10 з и бората цинка смешива- .30 бильность е.ют друг с другом, аполученнуюшихтумате-:. ":," Экспериментально установлено, что оприала подвергают термообработке при тимальные свойства материала и изделий,700 - 750 ОС. После обжигашихту измельча- . "достигаются в данном соотношении исходютдо удельной поверхности не менее 8000, ных компонентов.см/г и из полученного материала Формуют 35 . Откланенйе от оптимальйых режимовлюбым из известных методов заготовки кон-приготовления бората цинка (сокращениеденсаторов, например, иэ керамической количества воды, сникение температурыпленки, с последующим их обжигом при варки и т.д.) приводит к ухудшению его го 1020-1120 ОС. -. .: .: .-.: "могенностииснижениюсвойствматериала,Конкретнь ми примерами материала яв Применение предлагаемого материалаляются следующие его оптимальные состэ- и способа в керамическом конденсатороствы, приведенные в табл. 1,:" роении позволяет снизить себестоимостьСвойства материала и конденсаторов материала в 6-7 раз, повысить выход годна его основе йодтверждаются результата- ных конденсаторов в 2-3 раза в сравнениими испытаний, данйые о которых приведе с прототипом,ны в табл. 2;Как следуетиз табл, 2,предлагаемое Ф ормула изобретен иярешение по сравнению с прототипом поэво. Керамический материал для высоко" ляет улучшить технологичностьматериала, частотных конденсаторов, содержащийнапрймер, повысить его относительную 50 смесь оксидов; включающую оксиды бария,плотность до 94-96, снизить размер эа- . титана, вйсмута И редкоземельного элеменкрытых дефектов пор) в 2 - 3 раза,"Снизить . та, и борат цинка, о т л и ч а ю щ и й с я тем,стоимость материала в 6/7 раз и"повысйть: . что, с целью снижения стоимости, диэлектвыход годйых конденсаторов в 2-3 разарических потерь на частотах выше 10 Гц иКроме того, появляется возможность регу расширения диапазона значений темпералировки ТКЕ в заданных пределах и сниже- турного коэффициента емкости, он допол1752197 м е ч э н и е. В составе композиции боратампонентов на основе карбоната цинка, а в з числителе приведены значенияеле на основе оксида цинка,.Таблица 2 инка в аменат сле емые составы мате иала следуемые парамет Известн,авт.св. й. 1021676Состав 2 та электрическая проницаемость ратурный коэффициэлектрической проницаемости ТКЕ, 1/0 С опротивление изоляции,Риз. МОм иэлект 4 оические потери,д10, частота измерения, Гц 107. Смесь оксидов 89,0-95,5 2 и обжиг, о т л и ч а о щ и й с я тем, чтоБорат цинка 4.0-6,0 5 термообработку шихты осуществляют при Титанат кальция 0,5-5,0 700 - 750 С, при этом измельчение шихты при этом смесь оксидов дополнительно со- осуществляют до удельной поверхности, держит оксиды олова (И) и марганца (11), а в 5 превышающей величину 8000 см/г, получекачестве редкоземельного элемента ис- ние бората цинка осуществляют путем обрапользован лэнтан (1 И) при следующем соот- ботки соединения цинка, борной кислоты в ношении компонентов, мас.;,:. 3 кипящей воде,приэтомвкачествесоедине Оксид бария 25,55-31,95 0 нйя цинка используют оксид или карбонатОксид титана 64,5-66,5 10 цийка,а компойенты для получения боратэ Оксид висмута1,0-1,9 . ".:цинка используют в следующих соотношеОксид лантана ,.: 2,0-3,9:, . : ниях, мэс.фОксид олова,. 0,5 - 2,0Оксид марганца 0,05-0,15". Оксйд цинка, 20,0-26,0 2, Способ изготовления высокочастот. Борнэя кислота":" 30;0-33,0 ных кондейсаторов, пои, 1 включающийВода. .: .:- Остальное спекание смеси оксидов, получение боратаилицинка изсоединения цинка и борной кйсло- . - . Карбонэт цинка . 25,0-32,8 ты, приготовление шихты. ее термообработ- . Борная кислота ; . 24,8 - 32,4 ку, измельчение шихты, формовку заготовок 20 Вода:.:ОстальноеТа.блица 11752197 Продолжение табл, 2 Составитель Ю.КондрахинаРедактор М. Товтин Техред М.Моргентал Корректор С. Черн роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 2699 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, ЖПодписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб 4/5