шихта керамического материала для высокочастотных термокомпенсирующих материалов и способ получения материала из нее
Классы МПК: | H01G4/12 керамические диэлектрики C04B35/46 на основе оксидов титана или титанатов |
Автор(ы): | Костомаров Владимир Степанович[BY], Самойлов Владимир Васильевич[BY], Голубцова Лидия Александровна[BY] |
Патентообладатель(и): | Витебское производственное объединение "Монолит" (BY) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-10-27 публикация патента:
20.05.1997 |
Использование: получение керамических материалов для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов. Сущность изобретения: шихта включает CaTiO3, SrTiO3, MnCO3, Nb2O5, ZnO и H3BO3, а способ основан на получении шихты путем смешивания исходных компонентов, формовании заготовок из нее и их обжиге, при этом перед смешиванием компонентов шихты производят гидротермальную обработку ZnO и H3BO3 путем их смешивания в водной среде при 80 - 100oC с последующим обезвоживанием до сыпучего состояния, а после гидротермальной обработки их смешивают с остальными компонентами шихты, прокаливают при 750 - 850oC и еще раз смешивают. Технический результат: снижение температуры спекания, повышение электропрочности, а также снижение трудоемкости и энергозатрат при изготовлении материалов 2 с.п. ф-лы, 3 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Шихта керамического материала для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов, включающая титанат кальция, титанат стронция, углекислый марганец и оксид ниобия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксид цинка и борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. CaTiО3 40,7 57,95SrTiO3 36,0 45,75
MnCO3 0,05 0,15
Nb2O5 2 6
ZnO 1,6 3,1
H3BO3 2,4 4,3
2. Способ получения керамического материала из шихты, включающий получение шихты путем смешивания CaTiO3, SrTiO3, MnCO3, Nb2O5, ZnO и H3BO3, формования из нее керамических заготовок и их обжиг, отличающийся тем, что перед смешиванием компонентов шихты предварительно производят гидротермальную обработку ZnO и H3BO3 путем их перемешивания в водной среде при 80 100oС с последующим обезвоживанием до сыпучего состояния, а после гидротермальной обработки их смешивают с остальными компонентами шихты и прокаливают при 750
850oС и еще раз смешивают.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области производства радиодеталей, в частности к составам и способам получения керамических материалов, и может быть использовано в керамическом конденсаторостроении при изготовлении высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов. Известны керамические материалы для высокочастотных термокомпенсирующих конденсаторов, содержащие спеки титаната кальция, титаната стронция, титаната висмута и модифицирующие добавки (см. Электронная техника, сер. 8, 1971, вып. 2/23, стр. 53 56), а также известен способ получения керамических материалов путем одновременного смешения и измельчения компонентов шихты, формования и обжига керамических заготовок (см. Н.П. Богородицкий. Радиокерамика. Госэнергоиздат, 1963, стр. 126, 178 и 393). Данные материалы имеют повышенную диэлектрическую проницаемость, но в то же время характеризуется высокой температурой спекания (
SrTiO3 36 45,75
MnCO3 0,05 0,15
Nb2O5 2 6
ZnO 1,6 3,1
H3BO3 2,4 4,3
а в способе получения керамического материала из данной шихты, включающей получение шихты путем смешивания CaTiO3, SrTiO3, MnCO3, Nb2O5, ZnO и H3BO3, формование из нее керамических заготовок и их обжиг, вышеуказанный технический результата обеспечивается тем, что перед смешиванием компонентов шихты предварительно производят гидротермальную обработку ZnO и H3BO3 путем их перемешивания в водной среде при 80 100oC, с последующим обезвоживанием до сыпучего состояния, а после гидротермальной обработки их смешивают с остальными компонентами шихты и прокаливают при температуре 750 850oC и еще раз смешивают. В данном случае снижение температуры спекания и повышение электропрочности керамики достигаются в результате введения в состав шихты прошедших гидротермальную обработку ZnO и H3BO3, а повышение однородности шихты и снижение трудоемкости и энергозатрат при получении керамического материала достигаются в результате гидротермальной обработки ZnO и H3BO3 при низкой температуре 80 100oC, что позволяет исключить трудоемкий синтез бората цинка при 800 850oC, а также исключить высокотемпературную обработку спеков из основных компонентов шихты. Сопоставительный анализ заявляемой шихты и способа получения материала из нее с прототипом показывает, что шихта отличается от известных введением в состав ZnO и H3BO3 при новом соотношении компонентов, а способ отличается от известных новой операцией гидротермальной обработки ZnO и H3BO3. Таким образом, предлагаемая шихта и способ получения материала из нее являются новыми, т.к. их признаки не известны из существующего уровня техники. Анализ других технических решений в данной области техники, например по а.с. СССР N 1174413 и N 1574098, позволяет сделать вывод, что заявляемая шихта и способ получения материала из нее имеют изобретательский уровень, т.к. компонентный состав шихты, технологические приемы способа и их существенные отличия явным образом не следуют из известного уровня техники. Кроме того, шихта и способ являются промышленно применимыми, что вытекает из результатов экспериментальной проверки и достигаемого технического результата. Возможность осуществления изобретения подтверждается сведениями, относящимися к компонентному и технологическому выполнению шихты и способа, результатам экспериментальной проверки и практически задачам керамического конденсаторостроения. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Предварительно известным в керамическом производстве образом получают спеки CaTiO3 и SrTiO3. Затем перед смешиванием исходных компонентов шихты производят гидротермальную обработку оксида цинка (HnO) и борной кислоты (H3BO3), для чего требуемое количество ZnO и H3BO3 перемешивают в водной среде при температуре 80 100oC до образования однородной массы. Полученную таким образом массу высушивают до сыпучего состояния с остаточной влажностью не более 0,5% и используют в качестве легкоплавкой цинкоборатной добавки. После этого все компоненты, например CaTiO3, SrTiO3, MnCO3, Nb2O5, ZnO и H3BO3, взятые в заданном соотношении, смешивают до удельной поверхности 6000 08000 см2/г. Полученную шихту прокаливают при температуре 750 850oC до свободного содержания ZnO не более 1,5% а затем еще раз смешивают и измельчают сухим и мокрым способами до удельной поверхности не менее 10000 см2/г. Из полученной таким образом шихты известным образом, например по пленочной технологии, формуют заготовки керамических конденсаторов, которые обжигают (спекают) при температуре 1070 - 1150oC в воздушной среде. Конкретными примерами предлагаемой шихты керамического материала являются следующие ее оптимальные составы, мас. (см. табл. 3). Примеры реализации способа приготовления шихты приведены в табл. 1. Свойства материала на основе предлагаемой шихты и способа подтверждаются результатами испытаний, данные которых приведены в табл. 2
Как следует из табл. 2, керамический материал на основе предлагаемой шихты и способ его получения при практически совпадающих значениях


Класс H01G4/12 керамические диэлектрики
Класс C04B35/46 на основе оксидов титана или титанатов