close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11998

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.06.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 04B 35/46
H 01G 4/12
СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ СВЧ-ЭЛЕКТРОНИКИ
(21) Номер заявки: a 20071560
(22) 2007.12.17
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(72) Автор: Близнюк Людмила Александровна (BY)
BY 11998 C1 2009.06.30
BY (11) 11998
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси
по материаловедению" (BY)
(56) SU 692810, 1979.
SU 1021676 A, 1983.
US 3811937, 1974.
BY 958 C1, 1995.
SU 831761, 1981.
RU 2079913 C1, 1997.
RU 2035778 C1, 1995.
(57)
Смесь для получения керамического материала для элементов СВЧ-электроники, содержащая карбонат бария, оксид неодима, оксид титана, оксид висмута, оксид бора и оксид цинка, отличающаяся тем, что содержит указанные компоненты при следующем
соотношении, мас. %:
BaCO3
17,19-17,67
Nd2O3
29,35-30,16
TiO2
35,77-35,81
Bi2O3
15,68-17,56
B2O3
0,11-0,18
ZnO
0,55-0,94.
Изобретение относится к области получения керамических радиотехнических материалов, применяемых в технике СВЧ для создания твердотельных элементов фильтров,
антенн и др.
Известно, что для оптимизации технологических процессов и снижения себестоимости сегодня большое значение приобретает проблема разработки высокочастотных материалов с низкой температурой спекания и высокой диэлектрической проницаемостью
(ε>80).
Известен керамический материал на основе системы BaO - RO3 - TiO2 (R = Nd). Недостатком данного материала является высокая температура спекания 1350 °С [1].
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является диэлектрический материал на основе системы Ba6-3x(Nd1-yBiy)8+2xTi18O54 [2], содержащий оксид титана, оксид неодима, карбонат бария и оксид висмута. Недостатком данного
BY 11998 C1 2009.06.30
материала является то, что материал имеет высокую температуру спекания 1300-1350 °С,
а это значительно усложняет технологию его получения и повышает его себестоимость.
Задачей предполагаемого изобретения является получение керамического материала с
низкой температурой спекания и высокой диэлектрической проницаемостью.
Для решения поставленной задачи предложена смесь для получения керамического
материала для СВЧ-электроники, содержащая оксид титана, оксид неодима, карбонат бария, оксид висмута, оксид бора и оксид цинка. Новым, по мнению автора, является то, что
предлагаемая смесь содержит указанные компоненты при следующем соотношении
(мас. %):
BaCO3
17,19-17,67
Nd2O3
29,35-30,16
TiO2
35,77-35,81
Bi2O3
15,68-17,56
ZnO
0,55-0,94
B2O3
0,11-0,18.
Сущность изобретения состоит в следующем: смесь из исходных компонент BaCO3,
Nd2O3, TiO2, Bi2O3, взятых в необходимом соотношении, 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 проводится в электрической печи, в атмосфере воздуха на циркониевых подложках при температурах 1000-1200 °С в течение 2-4 часов. После синтеза
керамического материала производится его измельчение. В полученный порошок в необходимом соотношении дополнительно вводятся 0,05-0,2 мас. % B2O3 и 0,5-1 мас. % ZnO,
добавляется этиловый спирт до получения консистенции "густой сметаны", и полученная
смесь тщательно перетирается в течение 90 минут. Затем полученную смесь формуют в
диски, обжиг которых проводится в электропечах при температурах 1100-1200 °С в течение 2-4 часов. Полученные образцы имеют высокую плотность (96 % от теоретической).
Конкретными примерами заявляемого материала, иллюстрирующими изобретение, являются следующие составы:
Компонент,
мас. %
BaCO3
Nd2O3
TiO2
Bi2O3
B2O3
ZnO
Состав 1
Состав 2
Состав 3
Состав 4
Состав 5
Прототип
18,04
20,78
36,47
14,37
0,05
0,28
17,67
30,16
35,81
15,68
0,11
0,55
17,51
29,88
35,47
16,32
0,13
0,69
17,19
29,35
35,77
17,56
0,18
0,94
16,86
29,78
34,16
18,76
0,23
1,19
18,04
30,75
36,51
14,70
Свойства керамического материала подтверждаются результатами экспериментальной
проверки, данные о которых приведены в таблице.
Характеристики керамического
материала
Диэлектрическая проницаемость
Тангенс угла диэлектрических потерь, 10-4
Температура спекания, °С
Составы керамического материала
состав состав состав состав состав
прототип
1
2
3
4
5
95
95
96
95
93
96
2
2
1
2
5
3
1280
1240
2
1180
1180
1150
1300
BY 11998 C1 2009.06.30
Как следует из таблицы, предлагаемый керамический диэлектрический материал в
сравнении с прототипом позволяет значительно снизить температуру спекания ~100170 °С при этом сохранив высокие электрофизические параметры. Это свидетельствует о
преимуществах предлагаемого керамического материала, предназначенного в основном
для изготовления диэлектрических резонаторов СВЧ диапазона. Анализ результатов исследования характеристик электрофизических свойств керамических образцов, полученных из материалов с различными добавками B2O3 и ZnO, показывает, что наилучшие
показатели имеет состав 3. Оптимальность состава предлагаемого керамического материала подтверждается тем, что при введении добавки более максимального количества
0,23 и 1,19 мас. % (состав 5) несколько снижается значение диэлектрической проницаемости и наблюдается рост тангенса угла диэлектрических потерь. При введении менее минимального количества (состав 1) 0,05 и 0,28 мас. % при сохранении высоких
электрофизических параметров температура спекания материала на 80 °С выше, чем у заявляемого материала.
Экспериментально установлено, что наилучший технический результат достигается
при заявляемом соотношении компонентов материалов.
Преимуществом заявленного изделия по сравнению с известными является снижение
температуры спекания керамического материала при сохранении высоких электрофизических параметров, а также улучшение технологических характеристик полученного материала.
Источники информации:
1. Takashi Okawa, Masari Imaeda, Hitoshi Ohsato Site occupancy of Bi ions and microwave
dielectric properties in Ba6-3xNd8+2xTi18O54 solid solutions// Materials Science and Engineering. 2002. - 58-61.
2. Акимов А.И., Близнюк Л.А. Электрофизические свойства керамических материалов
на основе твердых растворов в системе BaO - TiO2 - Ln2O3 // Материалы Международного
научно-практического семинара "Сегнетоэлектрические материалы". - Минск, 2004. С. 12-74.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
76 Кб
Теги
by11998, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа