close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16445

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 04B 35/46
H 01G 4/12
(2006.01)
(2006.01)
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ СВЧ-ТЕХНИКИ
(21) Номер заявки: a 20101879
(22) 2010.12.23
(43) 2012.08.30
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(72) Автор: Близнюк Людмила Александровна (BY)
BY 16445 C1 2012.10.30
BY (11) 16445
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение "Научно-практический центр
Национальной академии наук Беларуси по материаловедению" (BY)
(56) OKAWA T. et al. Materials Chemistry
and Physics. - 2003. - V. 79. - P. 199-203.
SU 1313832 A1, 1987.
JP 9-153710 A, 1997.
US 2010/0248927 A1.
RU 2081093 C1, 1997.
BY 11497 C1, 2008.
(57)
Композиция для получения диэлектрического материала для элементов СВЧ-техники,
содержащая карбонат бария, оксид неодима, оксид титана и оксид висмута, отличающаяся тем, что дополнительно содержит оксид бора при следующем соотношении компонентов, мас. %:
16,86-17,51
Ba2CO3
Nd2O3
28,74-29,85
TiO2
34,12-34,44
Bi2O3
16,60-18,97
B2O3
0,58-1,31.
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 диэлектрический 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 керамический материал на основе Ba6-3x(Nd1-yBiy)8+2XTi18O54 [2], содержащий оксид титана, оксид неодима, карбонат бария и оксид висмута. Недостатком данного
материала является то, что материал имеет высокую температуру спекания (1300-
BY 16445 C1 2012.10.30
1350) °С, а это значительно усложняет технологию его получения и повышает его себестоимость.
Задачей предлагаемого изобретения является получение керамического материала с
низкой температурой спекания и высокой диэлектрической проницаемостью.
Для решения поставленной задачи предложена композиция для получения диэлектрического керамического материала, которая позволяет избежать недостатков известных материалов и обеспечивает достижение высоких значений электрофизических параметров
при более низких температурах спекания. Предлагаемая композиция содержит оксид титана, оксид неодима, карбонат бария и оксид висмута.
Новым, по мнению автора, является то, что предлагаемая композиция дополнительно
содержит оксид бора при следующем соотношении компонентов, мас. %:
BaCO3
16,86-17,51
Nd2O3
28,74-29,85
TiO2
34,12-34,44
Bi2O3
16,60-18,97
B2O3
0,58-1,31.
Сущность изобретения состоит в следующем: в композицию 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 (0,58-1,31) мас. % B2O3 и
(2,4-5,6) мас. % Bi2O3, добавляется этиловый спирт до получения консистенции "густой
сметаны" и полученная композиция тщательно перетирается в течение 90 мин, в полученную порошковую массу добавляется связующий компонент (например, ПВА), все тщательно перетирается, высушивается и формуется в таблетки, обжиг которых проводится в
электропечах при температурах (1100-1200) °С в течение 2-4 часов. Полученные образцы
имеют высокую плотность (95 % от теоретической). Конкретными примерами заявляемого материала, иллюстрирующими изобретение, являются следующие составы:
Компонент, мас. %
BaCO3
Nd2O3
TiO2
Bi2O3
B2O3
Состав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4 Состав 5 Прототип
17,86
17,51
17,18
16,86
16,55
18,04
30,44
29,85
29,28
28,74
28,21
30,75
36,14
34,44
34,77
34,12
33,49
36,51
15,34
16,6
17,81
18,97
20,09
14,70
0,59
0,58
0,95
1,31
1,8
Свойства керамического материала подтверждаются результатами экспериментальной
проверки, данные о которых приведены в таблице.
Составы керамического материала
Характеристики
керамического материала Состав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4 Состав 5 Прототип
Диэлектрическая проницае95
96
105
98
93
96
мость
Тангенс угла диэлектриче2
2
1
2
9
3
ских потерь, 10-4
Температура спекания, °С
1280
1240
1180
1180
1150
1300
Как следует из таблицы, предлагаемая композиция для получения керамического материала в сравнении с прототипом позволяет значительно снизить температуру спекания
~100-170 °С, при этом сохранив высокие электрофизические параметры. Это свидетель2
BY 16445 C1 2012.10.30
ствует о преимуществах предлагаемого керамического материала, предназначенного в основном для изготовления диэлектрических резонаторов СВЧ диапазона. Анализ результатов исследования характеристик электрофизических свойств керамических образцов,
полученных из заявляемой композиции с различными добавками B2O3 и Bi2O3, показывает, что наилучшие показатели имеет состав 3. Оптимальность состава предлагаемой композиции для получения керамического материала подтверждается тем, что при введении
добавки более максимального количества 1,8 мас. % (состав 5) несколько снижается значение диэлектрической проницаемости и наблюдается рост тангенса угла диэлектрических потерь. При введении менее минимального количества (состав 1) 0,59 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 композиции для получения керамического материала.
Преимуществом заявленного изделия по сравнению с известными является снижение
температуры спекания керамического материала при сохранении высоких электрофизических параметров.
Источники информации:
1. Sebastian M.T. Dielectric materials for wireless communication. Elsevier Science and
Technology Publishers. - Oxford. - 2008. - P. 109.
2.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. - V. 88. - No. 1. - P. 58-61.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
79 Кб
Теги
by16445, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа