close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13594

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.08.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 04B 35/462
H 01G 4/12
КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
ДЛЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
(21) Номер заявки: a 20090786
(22) 2009.05.29
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(72) Авторы: Тарасевич Татьяна Викторовна; Лебедев Сергей Александрович (BY)
BY 13594 C1 2010.08.30
BY (11) 13594
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение "Научно-практический центр
Национальной академии наук Беларуси по материаловедению" (BY)
(56) EP 0977217 A1, 2000.
US 7521390 B2, 2009.
BY 10086 C1, 2007.
BY 2892 C1, 1999.
SU 1752197 A3, 1992.
US 6828266 B1, 2004.
JP 6-260022 A, 1994.
(57)
Керамический материал для термостабильных конденсаторов, включающий титанат
бария, отличающийся тем, что дополнительно включает оксид церия и оксид олова при
их мольном соотношении 1:1, оксид иттрия, оксид меди и ниобат магния при следующем
соотношении компонентов, мас. %:
94,85-97,08
BaTiO3
CeO2 и SnO2 в мольном соотношении 1:1
1,51-2,44
Y2O3
0,20-0,42
СuO
0,17-0,29
MgNb2O6
0,70-2,34.
Изобретение относится к области электронной техники, в частности к керамическим
конденсаторным материалам, и может быть использовано для производства многослойных термостабильных керамических конденсаторов, отвечающих классу X5R и X7R (температурное изменение емкости ∆C/C25 °С не превышает ±15 в температурном интервале от
-55 до 85 °С и от -55 до 125 °С соответственно).
Известен конденсаторный материал класса X7R, включающий BaTiO3, Y2O3, MgO,
MnO, BaMoO4, BaSiO3, который имеет высокую диэлектрическую проницаемость при
25 °С, равную 2005-2729, температурное изменение емкости в интервале 10,4-14,39 %.
Однако недостатком материала является то, что он спекается при высокой температуре,
равной 1350 °С [1].
Наиболее близким по техническим характеристикам к настоящему изобретению является керамический материал, содержащий BaTiO3, Y2O3, BaZrO3, MgO, MnO [2]. Этот материал показывает хорошую температурную стабильность емкости ∆C/C25 °С = 8,9-9 %,
однако величина диэлектрической проницаемости при этом имеет невысокое значение и
BY 13594 C1 2010.08.30
составляет 1570-1580. Кроме того, спекание материала проводится при достаточно высокой температуре 1280-1300 °C.
Предлагаемое изобретение позволяет устранить вышеперечисленные недостатки и получить керамический материал при более низкой температуре спекания и высоком значении диэлектрической проницаемости.
Предложен керамический материал для термостабильных конденсаторов, включающий титанат бария.
Новым, по мнению авторов, является то, что он дополнительно включает оксид олова
и оксид церия при их мольном соотношении 1:1, оксид иттрия, оксид меди и ниобат магния при следующем соотношении компонентов, мас. %:
BaTiO3
94,85-97,08
CeO2 + SnO2 в мольном соотношении 1:1
1,51-2,44
Y2O3
0,20-0,42
CuO
0,17-0,29
MgNb2O6
0,70-2,34.
Положительный результат достигается тем, что в качестве добавок, повышающих диэлектрическую проницаемость, используются ниобат магния, оксид олова, оксид церия.
Уменьшение температуры обжига достигается за счет введения оксида меди и присутствия оксидов олова и церия, которые способствуют уплотнению керамики за счет жидкофазного механизма спекания. Оксид иттрия выполняет функцию ингибитора роста
зерна.
Заявляемый керамический материал получают по обычной керамической технологии.
Смесь оксидов CeO2 и SnO2 при молярном соотношении 1:1 готовят отдельно путем помола и смешивания в вибромельнице в течение 7 часов в водной среде. Затем все вышеуказанные реагенты смешивают в планетарной мельнице в водной среде в течение 1 часа,
вводя связующее вещество (ПВА). Высушенные порошки формуют и обжигают при температуре 1240 °C (выдержка 2 часа).
Конкретные примеры заявляемого материала и его количества приведены в табл. 1.
Составы 2, 3, 4 являются оптимальными, поскольку при этом количестве достигается
высокое значение диэлектрической проницаемости и минимальное температурное изменение емкости (табл. 2). При содержании оксидов CeO2 и SnO2 > 2,44 мас. % и MgNb2O6 >
2,34 мас. % диэлектрическая проницаемость уменьшается и наблюдается незначительный
рост температурного изменения емкости. Введение CuO в количестве, превышающем
0,29 мас. %, приводит к увеличению диэлектрических потерь. При содержании CeO2 и
SnO2 < 1,51 мас. % и MgNb2O6 < 0,7 мас. % уменьшается плотность и наблюдается значительный рост температурного изменения емкости. При введении CuO < 0,17 мас. % ухудшается спекание керамического материала. Введение Y2O3 в количестве, большем чем
0,42 мас. %, приводит к понижению плотности из-за образования вторичной пирохлорной
фазы Y2Ti2O7.
Таблица 1
Компонент,
Пример 1 Пример 2
мас. %
BaTiO3
97,15
97,08
CeO2 + SnO2 (1:1)
1,45
1,51
Y2O3
0,45
0,42
CuO
0,30
0,29
MgNb2O6
0,65
0,70
BaZrO3
MgO
MnO
-
Пример 3
Пример 4
Пример 5
Прототип
96,55
1,97
0,25
0,25
0,98
-
94,85
2,44
0,20
0,17
2,34
-
94,71
2,53
0,18
0,15
2,43
-
94,04-97,84
0,092-1,850
0,58-3,34
0,08-0,33
0,058-0,720
2
BY 13594 C1 2010.08.30
Диэлектрические характеристики заявляемого материала и прототипа представлены в
табл. 2.
Таблица 2
Компонент, мас. % Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5
Температура обжи1240
1240
1240
1240
1240
га, °С
Диэлектрическая
проницаемость
2530
2300
2340
1600
1550
при 25 °C (ε25 °C)
Диэлектрические
0,9
0,7
0,6
0,7
0,7
потери (tgδ25 °C), %
Максимальное изменение емкости
11,2
8,8
6,7
8,1
9,0
(от -55 до 125 °C,
∆C/C25 °C), %
Прототип
1280-1300
1550-1580
0,6-0,7
8,9-9,0
Из приведенных выше диэлектрических характеристик следует, что оптимальными
составами керамического материала, отвечающего классу X5R и X7R, являются примеры
2, 3, 4. Предлагаемый керамический материал в сравнении с прототипом позволяет повысить диэлектрическую проницаемость на 48 %, уменьшить температурное изменение на
25 % и снизить температуру спекания на 40-60 °C. Это дает возможность получать многослойные керамические конденсаторы с более малым размером и высокими диэлектрическими характеристиками при меньших энергетических затратах.
Источники информации:
1. S. Venigalla, D.L. Schultz. Pat. US 6,673,274 B2. 2004.
2. N. Tomoyuki, M. Shinobu, S. Harunobu. Pat. EP 0 977 217 B1. 1999.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
78 Кб
Теги
by13594, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа