close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13105

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 04B 35/01
H 01G 4/12
КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ СВЧ-ЭЛЕКТРОНИКИ
(21) Номер заявки: a 20081675
(22) 2008.12.23
(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 13105 C1 2010.04.30
BY (11) 13105
(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.
(57)
Керамический материал для твердотельных элементов СВЧ-электроники, содержащий
оксид цинка, оксид титана и оксид висмута, отличающийся тем, что дополнительно содержит оксид кобальта и оксид сурьмы при следующем соотношении компонентов,
мас. %:
ZnO
84-87
TiO2
5-13
Bi2O3
1-2
CoO
1-4
Sb2O3
1-3.
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, Bi2O3 [1], который обладает диэлектрической проницаемостью,
имеющей для ряда применений слишком высокие значения, а значения температурного
коэффициента резонансной частоты достигают ( +17,4 ppm/ °С), что ухудшает технические характеристики материала.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является диэлектрический материал на основе системы ZnO-TiO2- Bi2O3 [2].
BY 13105 C1 2010.04.30
Недостатком материала является то, что материал имеет относительно высокие значения тангенса угла диэлектрических потерь (0,0004), а это ухудшает технические характеристики материала.
Задачей предполагаемого изобретения является улучшение технических характеристик материала за счет уменьшения значений тангенса угла диэлектрических потерь.
Предложен керамический материал для твердотельных элементов СВЧ -электроники,
который позволяет устранить недостатки известных материалов такого же назначения и
обеспечивает достижение более низких значений тангенса угла диэлектрических потерь
(до 0,00005).
Новым, по мнению авторов, является то, что предлагаемый материал дополнительно
содержит оксид кобальта и оксид сурьмы при следующем соотношении компонентов,
мас. %:
ZnO
84-87
TiO2
5-13
Bi2O3
1-2
CoO
1-4
Sb2O3
1-3.
Сущность изобретения состоит в следующем: в смесь из исходных компонент ZnO,
TiO2, Bi2O3 и CoO, взятых в необходимом соотношении, дополнительно вводится
(1,0 ÷ 4,0) мас. % CoO и (1,0 ÷ 3,0) мас. % Sb2O3. 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 1100-1300 °С в течение 2-6 часов. Полученные керамические образцы имели
высокую плотность (98,5 % от теоретической). Конкретными примерами заявляемого материала, иллюстрирующими изобретение, являются следующие составы:
Компонент, Состав 1
Состав 2
Состав 3
Состав 4
Состав 5 Прототип
мас. %
ZnO
83,4
84,0
87,0
86,0
90,4
88,0
TiO2
14,0
13,0
6,8
5,0
3,0
7,8
Bi2O3
0,9
1,0
1,2
2,0
1,0
1,2
CoO
0,9
1,0
3,0
4,0
2,4
3,0
Sb2O3
0,8
1,0
2,0
3,0
3,2
Свойства керамического материала подтверждаются результатами экспериментальной
проверки, данные о которых приведены в таблице.
Характеристики кеСоставы керамического материала
рамического матеЗаявляемые
Прототип
риала
Состав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4 Состав 5
Тангенс угла ди0,0003
0,00009
0,00005
0,00008
0,0004
0,0003
электрических потерь
Как следует из таблицы, предлагаемый керамический диэлектрический материал в
сравнении с прототипом позволяет снизить значение тангенса угла диэлектрических потерь в 6,0 раза. Это свидетельствует о преимуществах предлагаемого керамического материала, предназначенного в основном для высокочастотных диэлектрических антенн и
фильтров. Анализ результатов исследования диэлектрических характеристик керамических образцов, полученных из шихты с различными добавками CoO и Sb2O3, показывает,
2
BY 13105 C1 2010.04.30
что наилучшие показатели имеет состав 3. Оптимальность состава предлагаемого керамического материала подтверждается тем, что при введении добавки Sb2O3 более максимального количества 3,2 мас. % (состав 5), а при введении CoO и Sb2O3 менее
минимального количества (состав 1) 0,9 и 0,8 мас. % соответственно, наблюдается рост
значений тангенса угла диэлектрических потерь.
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 фильтров 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.. Effekt of Bismuth Addition
on Sintering behavior and Microwave Dielectric Properties of Zinc Titanete Ceramics.//J. of
Electronic Materials.- 2005.- V. 34.- P. 119-124
2. Акимов А.И. и др. Материалы Всероссийской научно-технической конференции
"Новые материалы и технологии".- Москва, 2006.- T. 1.- C. 100-101.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
76 Кб
Теги
by13105, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа