Керамический материал для термостабильных конденсаторов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Тарасевич Татьяна Викторовна Лебедев Сергей Александрович(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(57) Керамический материал для термостабильных конденсаторов, включающий титанат бария, отличающийся тем, что дополнительно включает оксид церия и оксид олова при их мольном соотношении 11, оксид иттрия, оксид меди и ниобат магния при следующем соотношении компонентов, мас.94,85-97,08 3 2 и 2 в мольном соотношении 11 1,51-2,44 23 0,20-0,42 С 0,17-0,29 26 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 5 и 7 (температурное изменение емкости /25 С не превышает 15 в температурном интервале от-55 до 85 С и от -55 до 125 С соответственно). Известен конденсаторный материал класса 7, включающий 3, 23, 4, 3, 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 3, 23, 3, ,2. Этот материал показывает хорошую температурную стабильность емкости /25 С 8,9-9 ,однако величина диэлектрической проницаемости при этом имеет невысокое значение и 13594 1 2010.08.30 составляет 1570-1580. Кроме того, спекание материала проводится при достаточно высокой температуре 1280-1300 . 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 11, оксид иттрия, оксид меди и ниобат магния при следующем соотношении компонентов, мас.3 94,85-97,08 22 в мольном соотношении 11 1,51-2,44 23 0,20-0,42 0,17-0,29 26 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 2 и 2 при молярном соотношении 11 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(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 2 и 22,44 мас.и 262,34 мас.диэлектрическая проницаемость уменьшается и наблюдается незначительный рост температурного изменения емкости. Введениев количестве, превышающем 0,29 мас. , приводит к увеличению диэлектрических потерь. При содержании 2 и 21,51 мас.и 260,7 мас.уменьшается плотность и наблюдается значительный рост температурного изменения емкости. При введении 0,17 мас.ухудшается спекание керамического материала. Введение 23 в количестве, большем чем 0,42 мас. , приводит к понижению плотности из-за образования вторичной пирохлорной фазы 227. Таблица 1 Компонент,Пример 1 Пример 2 мас.3 97,15 97,08 22 (11) 1,45 1,51 23 0,45 0,42 13594 1 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 обжи 1240 1240 1240 1240 1240 га, С Диэлектрическая проницаемость 2530 2300 2340 1600 1550 при 25(25 ) Диэлектрические 0,9 0,7 0,6 0,7 0,7 потери (25 ),Максимальное изменение емкости 11,2 8,8 6,7 8,1 9,0 Из приведенных выше диэлектрических характеристик следует, что оптимальными составами керамического материала, отвечающего классу 5 и 7, 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 . Это дает возможность получать многослойные керамические конденсаторы с более малым размером и высокими диэлектрическими характеристиками при меньших энергетических затратах. Источники информации 1. . , . .6,673,274 2. 2004. 2. . , . , . . .0 977 217 1. 1999. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3