Термочувствительный конденсаторный керамический материал

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Автор Акимов Александр Иванович(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(57) Термочувствительный конденсаторный керамический материал, содержащий титанат бария и оксид магния, отличающийся тем, что дополнительно содержит оксид кальция,пятиокись ниобия и двуокись олова при следующем соотношении компонентов, мас.3 88,8-92,1 2,04-2,47 25 0,35-1,80 2 5,46-6,63. Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для изготовления датчиков температуры и датчиков ИК-излучения с высокой крутизной преобразования. В литературе описаны керамические материалы для изготовления датчиков температуры на основе твердых растворов 3-3 и 3-3 1. Вышеназванные материалы дают возможность изготавливать датчики с крутизной преобразования (отношение относительного изменения диэлектрической проницаемости в определенном интервале температур к величине этого интервала) в пределах (1,11,2) / С. Такая величина крутизны преобразования недостаточна для точного определения температуры. Из описанных в литературе керамических материалов наиболее близким по технической сущности, достигаемому результату и составу к заявляемому термочувствительному конденсаторному керамическому материалу является керамический материал 2 3 78,00-85,00 3 10,250-15,20 3 1,25-3,50 12593 1 2009.10.30 Термочувствительные конденсаторы, изготовленные из такого материала, имеют крутизну преобразования (1,001,28) / С. Такой крутизны не достаточно для измерения малых изменений температуры или при создании устройств для точной регулировки температурой. Керамический материал имеет недостаточно высокое значение диэлектрической проницаемости, излишне высокие значения тангенса угла диэлектрических потерь и температур спекания. Это изобретение взято нами за прототип и в качестве базового объекта для сравнения. Задачей изобретения является создание термочувствительного конденсаторного керамического материала, имеющего более высокую температурную чувствительность, высокое значение диэлектрической проницаемости, низкий тангенс угла диэлектрических потерь и меньшую температуру спекания. Указанная задача достигается тем, что предлагаемый термочувствительный конденсаторный керамический материал на основе титаната бария, оксида магния, оксида кальция,согласно изобретению, дополнительно содержит оксид кальция, пятиокись ниобия и двуокись олова при следующем процентном соотношении компонентов (мас. ) 3 88,80-92,10 2,04-2,47 25 0,35-1,80 2 5,46-6,63. В соответствии с настоящим изобретением положительный эффект достигается за счет введения в состав материала оксида кальция, пятиокиси ниобия и двуокиси олова. Оптимальная добавка оксида кальция находится в пределах (2,04-2,47), пятиокиси ниобия находится в пределах (0,35-1,80) мас. , а двуокиси олова в пределах (5,46-6,63) мас.и при увеличении их количества уменьшается температурная чувствительность материала,т.е. крутизна преобразования. Если добавка оксида кальция меньше, чем 2,47 мас. , пятиокиси ниобия меньше, чем 0,35 мас. , а добавка двуокись олова меньше, чем 5,46 мас. ,то наблюдается также снижение крутизны преобразования термочувствительного конденсатора. Заявляемый термочувствительный конденсаторный керамический материал получают по обычной керамической технологии, включающей смешивание компонентов в необходимом процентном соотношении, совместный мокрый помол в вибромельнице с твердосплавными шарами, формовку заготовок, однократный обжиг при температуре 1350-1380 С в течение двух часов. Составы и свойства предлагаемого термочувствительного конденсаторного керамического материала в сравнении с прототипом представлены в табл. 1 и 2. Таблица 1 Пример 3 (мас. ) 3 (мас. )(мас. ) 2 О 5(мас. )(мас. ) 2 (мас. ) 3 (мас. )(мас. ) 23 (мас. ) 12593 1 2009.10.30 Таблица 2 Пример Диэлектрическая проницаемость Тангенс угла диэлектрических потерь (10-2) Крутизна преобразования ( / С) Температурный гистерезис ( ) Температура спекания ( С) Крутизна преобразования (отношение относительного изменения диэлектрической проницаемости в определенном интервале температур к величине этого интервала) рассчитывалась в температурном интервале 2060 С. Основные электрофизические характеристики материала приведены в табл. 2 (частота измерения - 1 кГц). Как видно из приведенных данных, полученный термочувствительный конденсаторный керамический материал оптимального состава имеет более высокую термочувствительность, т.е. крутизна преобразования конденсаторов, изготовленных из него, составляет 3,85 / С, высокую диэлектрическую проницаемость, низкий тангенс угла диэлектрических потерь и низкую температуру спекания. Более высокие характеристики материала позволят создать датчики с большей точностью измерений и на их основе создать регулирующие устройства с лучшими эксплуатационными характеристикам. Датчики, изготовленные из заявляемого материала, имеют меньшие геометрические размеры, что приводит к их меньшей тепловой инерционности и снижению их стоимости. Источники информации 1. Материалы семинара Получение и применение сегнето- и пьезоматериалов в народном хозяйстве. - М., 1981. - С. 41. 2. А.с. СССР 1004314, МПК С 04 В 35/46, 1979. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3