close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11497

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 04B 35/46
H 01G 4/12
КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ СВЧ-ЭЛЕКТРОНИКИ
(21) Номер заявки: a 20071403
(22) 2007.11.20
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(72) Авторы: Акимов Александр Иванович; Савчук Галина Казимировна
(BY)
BY 11497 C1 2008.12.30
BY (11) 11497
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение
"Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(56) АКИМОВ А.И. и др. Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии". - Москва, 2006. - Т. 1. - С. 100-101.
BY 9812 C1, 2007.
JP 09025161 A, 1997.
EP 0411757 A2, 1991.
US 4059537, 1977.
DE 3530570 A1, 1987.
(57)
Керамический материал для твердотельных элементов СВЧ-электроники, содержащий
оксид цинка, оксид титана и оксид висмута, отличающийся тем, что дополнительно содержит оксид кобальта при следующем соотношении компонентов, мас. %:
ZnO
84-89
TiO2
5-14
Bi2O3
1-2
CoO
1-4.
Изобретение относится к области получения керамических материалов, обладающих
низким значением диэлектрической проницаемости, низкими диэлектрическими потерями, близким к нулю температурным коэффициентом резонансной частоты, и может быть
использовано для изготовления твердотельных элементов СВЧ-электроники, преимущественно для СВЧ диэлектрических антенн.
Известен керамический материал для изготовления твердотельных элементов, включающий Zn2TiO4, TiO2, Вi2О3 [1], который обладает диэлектрической проницаемостью,
имеющей для ряда применений слишком высокие значения.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является диэлектрический материал на основе системы ZnO-TiO2-Вi2О3 [2].
Существенным недостатком материала является то, что материал имеет высокие значения относительной диэлектрической проницаемости (29) и температурного коэффициента резонансной частоты (+ 17,4 ррm/°С), а это ухудшает технические характеристики
материала.
BY 11497 C1 2008.12.30
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение технических характеристик
материала за счет уменьшения значений относительной диэлектрической проницаемости
и температурного коэффициента резонансной частоты.
Предложен керамический материал для твердотельных элементов СВЧ-электроники,
который позволяет устранить недостатки известных материалов такого же назначения и
обеспечивает достижение более низких значений диэлектрической проницаемости (до 14)
и температурного коэффициента резонансной частоты (до + 4 ррm/°С).
Новым, по мнению авторов, является то, что предлагаемый материал дополнительно
содержит оксид кобальта при следующем соотношении компонентов, мас. %:
ZnO
84-89
ТiO2
5-14
Вi2О3
1-2
СоО
1-4.
Сущность изобретения состоит в следующем: в смесь из исходных компонентов
ZnO, TiO2 и Вi2О3, взятых в необходимом соотношении, дополнительно вводится
(1,0 ÷ 4,0) мас. % СоО. В порошки добавляется этиловый спирт до получения консистенции "густой сметаны". Полученная смесь перетирается в яшмовой или агатовой ступке в
течение 90 минут. Перетертый порошок прессуется в таблетки при давлении 0,1 ГПа.
Синтез образцов проводится в электрической печи в атмосфере воздуха в алундовых
тиглях при температурах (850-950) °С в течение 4-8 часов. После синтеза керамического
материала производится измельчение, смешивание и помол. Затем полученная смесь формовалась в диски, обжиг которых производился в электропечах при температурах 11001200 °С в течение 2-6 часов. Полученные керамические образцы имели высокую плотность (98 % от теоретической). Конкретными примерами заявляемого материала, иллюстрирующими изобретение, являются следующие составы.
Компонент,
мас. %
ZnO
TiO2
Bi2O3
СоО
Состав 1
Состав 2
Состав 3
Состав 4
Состав 5
Прототип
83,9
14,4
0,9
0,8
84,0
14,0
1,0
1,0
88,0
7,8
1,2
3,0
89,0
5,0
2,0
4,0
90,4
3,0
2,4
4,2
83,0
16,0
1,0
-
Свойства керамического материала подтверждаются результатами экспериментальной
проверки, данные о которых приведены в таблице.
Характеристики
керамического
материала
Диэлектрическая
проницаемость
Температурный
коэффициент
резонансной
частоты, ррm/°С
Состав 1
Составы керамического материала
Заявляемые
Состав 2
Состав 3
Состав 4
Состав 5
Прототип
25
14
12
13
27
29
+ 11
+2
+3
+5
+ 14
+ 17
Как следует из таблицы, предлагаемый керамический диэлектрический материал в
сравнении с прототипом позволяет снизить значение диэлектрической проницаемости в
2,1 раза, значение температурного коэффициента резонансной частоты - в 4,25 раза. Это
свидетельствует о преимуществах предлагаемого керамического материала, предназначенного в основном для высокочастотных диэлектрических антенн. Анализ результатов
исследования диэлектрических характеристик керамических образцов, полученных из
шихты с различными добавками СоО, показывает, что наилучшие показатели имеет со2
BY 11497 C1 2008.12.30
став 3. Оптимальность состава предлагаемого керамического материала подтверждается
тем, что при введении добавки СоО более максимального количества 4,2 мас. % (состав 5)
и при введении его менее минимального количества (состав 1) 0,8 мас. % наблюдается
рост значений относительной диэлектрической проницаемости и температурного коэффициента резонансной частоты.
Экспериментально установлено, что наилучший технический результат достигается
при заявляемом соотношении компонентов материалов.
Технология изготовления керамического материала проста, дешева, экологически
безопасна и промышленно применима.
Практическое применение заявляемого керамического материала для твердотельных
элементов СВЧ-электроники обеспечивает высокую эффективность диэлектрических антенн и их низкую себестоимость.
В настоящее время разработан состав керамического материала, а также изготовлены
опытные партии материала и изделий из него и проведены их испытания, результаты которых подтверждают получение технического результата.
Источники информации:
1. Hsun-Chin Chen, Ming-Hang Weng, Jui-Hong Horns et.al. Effect of Bismuth Addition on
Sintering behavior and Microwave Dielectric Properties of Zinc Titanate Ceramics.//J. of Electronic Materials. 2005. V. 34. P. 119-124.
2. Акимов А.И., Савчук Г.К. Микроволновые свойства керамики системы Zn-Ti-O, модифицированной оксидом висмута: Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии". - Москва, 2006. - Т. 1 - С. 100-101.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
77 Кб
Теги
патент, by11497
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа