close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13106

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
ТЕРМОСТОЙКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ
ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СВЧ-ЭЛЕКТРОНИКИ
(21) Номер заявки: a 20081691
(22) 2008.12.24
(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 13106 C1 2010.04.30
BY (11) 13106
(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)
Термостойкий керамический материал для твердотельных элементов СВЧэлектроники, содержащий оксид цинка, оксид титана и оксид висмута, отличающийся
тем, что дополнительно содержит оксид кобальта и оксид олова при следующем соотношении компонентов, мас. %:
ZnO
84-87
TiO2
5-13
Bi2O3
1-2
CoO
1-4
SnO
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 термостойких твердотельных элементов СВЧ-электроники,
преимущественно для СВЧ диэлектрических антенн и фильтров.
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 13106 C1 2010.04.30
Недостатком материала является то, что керамический материал имеет относительно
недостаточную термостойкость при термоциклировании, а это ухудшает технические характеристики материала.
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение технических характеристик
керамического материала за счет увеличения термостойкости при термоциклировании
(число циклов - нагрев до 120 °С с последующим охлаждением путем резкого опускания
керамического материала в воду при температуре 5 °С).
Предложен термостойкий керамический материал для твердотельных элементов
СВЧ-электроники, который позволяет устранить недостатки известных материалов такого же назначения и обеспечивает достижение более высоких значений термостойкости
при термоциклировании (n = 24).
Новым, по мнению авторов, является то, что предлагаемый материал дополнительно
содержит оксид олова при следующем соотношении компонентов, мас. %:
ZnO
84-87
TiO2
5-13
Bi2O3
1-2
CoO
1 -4
SnO
1-3.
Сущность изобретения состоит в следующем: в смесь из исходных компонентов
ZnO, TiO2, Bi2O3 и CoO, взятых в необходимом соотношении, дополнительно вводится
(1,0÷3,0) мас. % SnO. 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 (98,7 % от теоретической). Конкретными примерами заявляемого материала,
иллюстрирующими изобретение, являются следующие составы:
Компонент,
мас. %
ZnO
TiO2
Bi2O3
CoO
SnO
Состав 1
Состав 2
Состав 3
Состав 4
Состав 5
Прототип
83,4
14,0
0,9
0,9
0,8
84,0
13,0
1,0
1,0
1,0
87,0
6,8
1,2
3,0
2,0
86,0
5,0
2,0
4,0
3,0
90,4
3,0
1,0
2,4
3,2
88,0
7,8
1,2
3,0
-
Свойства термостойкого керамического материала подтверждаются результатами экспериментальной проверки, данные о которых приведены в таблице.
Составы керамического материала
Заявляемые
ПротоСостав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4 Состав 5 тип
Число термоциклов (нагрев
11
16
24
18
12
12
до 120 °С с последующим
охлаждением путем резкого
опускания керамического
материала в воду при температуре 5 °С)
Характеристики керамического материала
2
BY 13106 C1 2010.04.30
Как следует из таблицы, предлагаемый термостойкий керамический материал для
твердотельных элементов СВЧ-электроники в сравнении с прототипом позволяет повысить термостойкость в 2,0 раза. Это свидетельствует о преимуществах предлагаемого керамического материала, предназначенного в основном для высокочастотных диэлектрических антенн и фильтров. Анализ результатов исследования термостойкости керамических образцов, полученных из шихты с различными добавками SnO, показывает, что
наилучшие показатели имеет состав 3. Оптимальность состава предлагаемого керамического материала подтверждается тем, что при введении добавки SnO более максимального
количества 3,2 мас. % (состав 5) и при введении его менее минимального количества (состав 1) 0,8 мас. % наблюдается термостойкость керамического материала.
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 термостойкого керамического материала для
твердотельных элементов СВЧ-электроники обеспечивает высокую эффективность диэлектрических антенн и фильтров, высокую технологичность 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
78 Кб
Теги
by13106, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа