Смесь для получения керамического материала для элементов СВЧ-электроники

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ СВЧ-ЭЛЕКТРОНИКИ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Автор Близнюк Людмила Александровна(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(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.3 17,19-17,67 23 29,35-30,16 2 35,77-35,81 23 15,68-17,56 23 0,11-0,18 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(80). Известен керамический материал на основе системы- 3 - 2 . Недостатком данного материала является высокая температура спекания 1350 С 1. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является диэлектрический материал на основе системы 6-3(1-)821854 2, содержащий оксид титана, оксид неодима, карбонат бария и оксид висмута. Недостатком данного 11998 1 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 0,55-0,94 23 0,11-0,18. Сущность изобретения состоит в следующем смесь из исходных компонент 3,23, 2, 23, 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.23 и 0,5-1 мас.,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.3 23 2 23 23 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 11998 1 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 23 и , 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.,,6-3821854//. 2002. - 58-61. 2. Акимов А.И., Близнюк Л.А. Электрофизические свойства керамических материалов на основе твердых растворов в системе- 2 - 23 // Материалы Международного научно-практического семинара Сегнетоэлектрические материалы. - Минск, 2004. С. 12-74. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3