close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY1695

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 1695
(13)
C1
6
(51) C 04B 35/00, H 01G 4/12
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ШИХТА КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ
ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ТЕРМОКОМПЕНСИРУЮЩИХ
КОНДЕНСАТОРОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
(21) Номер заявки: 386
(22) 30.06.1993
(31) 92004278
(32) 27.10.1992
(33) RU
(46) 30.06.1997
(71) Заявитель: Витебский
завод радиодеталей
производственного объединения "Монолит" (BY)
(72) Авторы: Костомаров В. С., Самойлов В. В.,
Голубцова Л. А. (BY)
(73) Патентообладатель: Витебский завод радиодеталей
производственного объединения "Монолит"
(BY)
(57)
1. Шихта керамического материала для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов, содержащая CaTiO3, SrTiO3, MnCO3 и Nb 2O5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ZnO и H3BO3
при следующем соотношении компонентов, маc.%:
CaTiO3
40,7-57,95
SrTiO3
36-45,75
MnCO3
0,05-0,15
Nb 2O5
2-6
ZnO
1,6-3,1
H3BO3
2,4-4,3.
2. Способ получения керамического материала для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов из шихты по п.1, заключающийся в приготовлении шихты путем смешивания ее компонентов, последующей термообработке, формовании из шихты заготовок и их отжиге, отличающийся тем, что при
приготовлении шихты предварительно осуществляют гидротермальную обработку ZnO и H3BO3 путем их
перемешивания в водной среде при 80-100°С с последующим обезвоживанием до остаточной влажности не
более 0,5%, затем полученную смесь смешивают с CaTiO3, SrTiO3, MnCO3 и Nb 2O5, а термообработку проводят при 750-850°C, после чего повторно смешивают все компоненты шихты.
(56)
1. Электронная техника, сер.8, вып. 2/23, 1971.-С.53-56.
2. Патент СССР 1446130, МКИ С04В 35/46, H01G 4/12, 1992 (прототип).
3. А.с. СССР 791730, МКИ С04В 35/46, 35/00, 1980 (прототип).
Изобретение относится к области производства радиодеталей, в частности к составам и способам получения керамических материалов, и может быть использовано при изготовлении высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов.
Известен керамический материал для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов, содержащий спеки титаната кальция, титаната стронция, титаната висмута и модифицирующие добавки [1], а также
способ получения керамических материалов путем одновременного смешения и измельчения компонентов
шихты, формования и обжига керамических заготовок.
BY 1695 C1
Данный материал имеет повышенную диэлектрическую проницаемость, но в то же время характеризуется высокой температурой спекания (≥1250°С), а способ не обеспечивает высоких реологических и технологических свойств материалу.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является керамический материал для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов на основе шихты, включающей СаТiO3, SrTiO3, MnCO3 и
Nb 2O5 [2], и способ изготовления керамики путем смешивания компонентов, приготовления измельченных
спеков, смешивания с добавлением ZnB 2O4, термообработки, вторичного измельчения, формования и обжига заготовок [3].
Этот материал отличается повышенной диэлектрической проницаемостью и удельным сопротивлением, а
также не требует дополнительной термообработки компонентов для образования твердого раствора с низкими диэлектрическими потерями, а способ способствует сокращению времени спекания и обеспечиванию
стабильности температурного коэффициента диэлектрической проницаемости.
Существенным недостатком материала является то, что он, в силу особенностей компонентного состава шихты, имеет высокую температуру спекания (1220°-1280°С) и недостаточную электропрочность, что не обеспечивает
возможности дальнейшего снижения толщины диэлектрических слоев и не позволяет заменить палладий на более
дешевые металлы или сплавы при изготовлении конденсаторов, а недостатком способа является то, что он, в силу
особенностей своих технологических приемов, например, дополнительной термообработки, характеризуется повышенной трудоемкостью и энергозатратами и не обеспечивает высокой однородности шихты материалов, что в
свою очередь ограничивает улучшение электрических характеристик материала и изделий.
Предлагаемые шихта материала и способ получения материала из нее позволяют устранить недостатки известных решений аналогичного назначения и обеспечивают достижение более высокого технического результата, заключающегося в повышении однородности шихты материала, снижении температуры спекания и
повышении электропрочности материала при одновременном снижении трудоемкости и энергозатрат при изготовлении материала и изделий из него.
Сущность изобретения заключается в том, что в заявляемой шихте керамического материала для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов, содержащей СаТiO3, SrТiO3, MnCO3 и Nb 2O5, вышеуказанный технический результат обеспечивается тем, что она дополнительно содержит ZnO и H3BO3 при
следующем соотношении компонентов мас.%:
СаТiO3
40,7-57,95
SrТiO3
36-45,75
MnCO3
0,05-0,15
Nb 2O5
2-6
ZnO
1,6-3,1
H3BO3
2,4-4,3,
а в способе получения керамического материала для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов,
заключающемся в приготовлении шихты путем смешивания ее компонентов, последующей термообработке,
формовании из шихты заготовок и их обжиге, вышеуказанный технический результат обеспечивается тем,
что при приготовлении шихты предварительно осуществляют гидротермальную обработку ZnO и H3BO3 путем их перемешивания в водной среде при 80-100°С с последующим обезвоживанием до остаточной влажности не более 0,5%, затем полученную смесь смешивают с СаТiO3, SrТiO3, MnCO3 и Nb2O5, а
термообработку проводят при 750-850°С, после чего повторно смешивают все компоненты шихты.
В данном случае снижение температуры спекания и повышение электропрочности керамики (материала)
достигается введением в состав шихты ZnO и H3BO3, прошедших гидротермальную обработку, а повышение
однородности шихты и снижение трудоемкости и энергозатрат достигается в результате гидротермальной
обработки ZnO и H3BO3 при низкой температуре 80-100°С, позволяет исключить трудоемкий синтез бората
цинка при 800-850°С, а также исключить высокотемпературную обработку спеков из основных компонентов
шихты.
Возможность осуществления изобретения подтверждается нижеприведенными сведениями, относящимися к компонентному составу и технологическому выполнению шихты и способа результатам экспериментальной проверки, и к достигаемому техническому результату.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Предварительно получают спеки СаТiO3 и SrТiO3, затем перед смешиванием исходных компонентов
шихты проводят гидротермальную обработку ZnO и H3BO3, для чего требуемое их количество перемешивают в водной среде при 80-100°С до образования однородной массы с последующим обезвоживанием до сыпучего состояния с остаточной влажностью не более 0,5%, которую используют в качестве легкоплавкой
цинкоборатной добавки. После этого все компоненты шихты, взятые в требуемом соотношении, смешивают
до удельной поверхности 6000-8000 см2/г. Полученную шихту прокаливают при 750-850°С до свободного
содержания ZnO не более 1,5%, а затем еще раз смешивают и измельчают до удельной поверхности не менее
2
BY 1695 C1
10000 см2/г. Из полученного материала формуют заготовки конденсаторов, например, по пленочной технологии, которые спекают (обжигают) при 1070-1150°С.
Конкретными примерами шихты, иллюстрирующими изобретение, являются следующие ее оптимальные
составы, мас.%:
Состав 1
Состав 2
Состав 3
СаТiO3
40,7
49,35
57,95
SrТiO3
45,75
40,85
36
MnCO3
0,15
0,1
0,05
Nb2O5
6
4
2
ZnO
3,1
2,35
1,6
H3BO3
4,3
3,35
2,4
Примеры реализации способа приготовления шихты приведены в табл.1.
Таблица 1
ИсследуРежимы гидротермальной обработки
Режимы получения и свойства шихты
емые составы шихт
Состав добавки, мас.%
температура на- темпераудельная по- количество свогрева, %
тура проверхбодного
ZnO
H3BO3 вода
калки,°С
ность, см2/г
ZnO, %
Состав 1
16
24
60
80
750
10000
1,5
Состав 2
23,5
33,5
43
90
800
10200
1,2
Состав 3
31
43
26
100
850
10500
0,3
Свойства материала на основе предлагаемой шихты и способа подтверждаются результатами испытаний,
данные о которых приведены в табл.2.
Таблица 2
Исследуемые
Исследуемые составы и способы
параметры
Заявляемые
Известные
состав 1
состав 2
состав 3
патент СССР 1441630
а.с. СССР №791703
(шихта)
(способ)
1
2
3
4
5
6
1.Температура об- 1070-1100 1100-1120 1120-1150
1220-1280
жига, °С
2.Электрическая
18-25
18-25
18-25
10-15
прочность, кв/мм
3.Диэлектрическая
185
190
200
210-230
проницаемость, ε
4.Диэлектрические
2-3
2-3
2-3
2-3
потери, tgδ 10-4
5.Трудоемкость полу0,15
0,15
0,15
0,6
чения 1 кг шихты,н/час
0,25
6.
Энергоемкость
0,25
0,25
1,05
получения 1 кг шихты, кв/час
Как следует из табл.2, керамический материал и способ его получения в сравнении с прототипом при
практически совпадающих значениях ε и tgδ имеет температуру обжига на 120-180°С ниже, электрическую
прочность в 1,8-2 раза выше и в 3-4 раза меньшую трудоемкость и энергозатраты. Оптимальность состава
шихты подтверждается тем, что при выходе количества ZnO и H3BO3 за пределы состава 3 (менее минимальных количеств) повышается температура спекания выше 1150°С, а при выходе за пределы состава 1
(более максимальных количеств) снижается диэлектрическая проницаемость ниже 185.
Экспериментально установлено, что наибольший технический результат достигается в заявляемом соотношении компонентов шихты и приемах получения материала из нее.
Практическое применение материала и способа позволяет повысить электропрочность, снизить температуру спекания, трудоемкость и энергозатраты, а также применить для конденсаторных электродов сплав AgPd.
Cоставитель Н.Б. Суханова
Редактор В.Н. Позняк
Корректоры А.М. Бычко, С.А. Тикач
Заказ 2712
Тираж 20 экз.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
120 Кб
Теги
by1695, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа