Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Анортитовая масса обладает высокой пластичностью, и детали заготовок нз нес могут быть оформлены протяжкой через мундштук и другими методамн, примснясмымн в керамической технологии. Шпинелевая керамика МКО АНО, характервзуется высокими электронзоляцнониымн н механическими свойствами, в том числе малым 196. В радиотехнической промышленности применяется керамический материал марки Ш-15.
Масса материала Ш-15 пластична; заготовки деталей изготовляююя методом протягкки через мундштук и другнмн известными технологическими методами. Дли согласованных металлокерамических вакуум-плотных спаса, а также механически прочных установочных деталей иногда используют материал Шгр.59 на основе шпниели и форстернта. Этот материал обладает несколько большей механической прочностью и меньшим 19 6, чем шпинелевая керамика.
Волластоннтовая керамика СаО 540ь которая характеризуется высокой стойкостью к термоударам и малым 19 6, нашла применение в зарубежной технике. В СССР разработано несколько видов волластоцитовой керамики, но широкого промышленного применения она не имеет. Циркономуллитовая керамика характеризуется весьма высокой стойкостью к термоударам, большой ьгеханнчсской прочностью и малым ТК!. Циркономуллитовая керамика марки Ц-54 после десяти теплосмен от 300 до 20 'С (охлаждение сжатым воздухом) снижает механическую прочность не более чем на 10 ь'. Такой материал целесообразно применять для изготовления установочных радиодеталей, подвергающихся термоударам н механическим напряжениям.
Масса Ц-54 пластична; детали из нее оформляются методом протяжки и другими методамн керамической технологии. 23.6. ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ КЕРАМИКА С ПОВЫШЕННОЙ И ВЫСОКОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЫО Керамические материалы на основе соединений оксидоа титана. циркоиия и олова с оксидами металлов П н П1 групп периодической системы элементов, а также твердых растворов этих соединений характеризуются повышенным и высоким значением е,.
Синтез таких соединений осуществляется при высокой температуре, как правило, без образования стеклофаэы. Образование соответствующего соединения из оксидов или кзрбонатов прн термическое обработке сопровождается поглощением тепла (эидотермичесиий эффект), или выделением (зкзотсрмическнй эффект), или тем и другим одновременно, изменением массы и размеров матернала. Эндотсрмнческий эффект и уменьшение массы характеризуют разлоткеине карбонатов, гндратов н нх улетучнвание. Экзотермический эффект и увеличение массы образца свидетельствуют об образова.
нии нового сосдннення, иногда сопровождаемого также и полиморфнымн превращениями. На рис. 23.20 в качестве примера приведена термограмма синтеза СаТВОз из эквимолекулярной смеси СаСОз и Тьфь Кривая ! соответствует температурному режиму термографической печи; 2 в дифференциальная кривая, показывающая разность температур между испытуемым и эталонным обраацами, размещенными'в тождественных условиях. На этой кривой в интервале 720 — 1020 С обнаруживается !!2дьС Рис. 23.20.
Термограмма образования титаната кальция из СаСОз — Т(Озг ! — график нчгреьв; Э вЂ” Лнффереицзгальнав кривая; 3 — усэлазьзз кривая; ч — кривая потерь кассы Электротехническая кералана Равд. 23 Таблица 73.33. Свойства соединений, образующих кристаллическую фазу высокочастотной керамннн Тке пун зс — за с.
Танну у- Рэ сн«н»- ння. 'С Е„нр УЗ С н 1 МГ» 1а' 1КЗ нрн 1С' Гц н Ю 'С Тнн структуры Сс«днненне 10 3 1460 1500 Сатро Згт О ВаггО 1800 1750 1700 ггтгО, Вз5 Π— 100 Отрицательный +70 +60 +30 +50 40 22 1460 1460 1500 1500 3 3 4 3 МЗТ(оз МйзТ1О» И!7103 Слл гол Гй 14 !8 25 313гоз СаЗпо 313поз Ва0.4Т»оз 1600 +По +180 18 1320 Рутил Перовскит (с моноклиииым смещением осей) Перовскит (идеальная кубическая решетка) Перовскит (идеальная кубическая реплетка) (Орторомбнческая решетка) Перовскит (идеальнав кубическая решетка) Ильменит Шинкель Ильменит Перовскит (с моноклиниым смешением осей) Перовскит (идеальиая кубическая решетка) Перовскит с моноклинным смещением осей Перовскит (идеальная кубическая решетка) глубокий эндотермнческий эффект, сопровождаемый началом потери массы (кривая 4), а также иабуханием образца (кривая 3).
В интервале !020 †11 С наблюдается экзотермнческий эффект, свидетельствующий об образо- ванин СаТ(ол. При 1435 'С потеря массы за счет улетучиаання СО, составляет примерно 24 «7». В табл. хз.ЗЗ приведены некоторые данные соединений, используемых как основа кристаллгческай фазы в конденсаторной керамике. В зависимости от назначения и параметров таких материалов они используются для производства высокочастотных и низкочастотных конденсаторов различного применения, подложек для печатных схем, пьезопреобразователей, полупроводниковых материалов с линейной и нелинейной вольт-амперной характеристиками, иелинейнык элементов и др. )Тля получения конденсаторных материалов с заданными свойствами часто приходится сочетать несколько кристаллических фаз с различными значениями е и ТКз или использовать их твердые растворы. Придание им определенных технологических свойств обеспечивается иногда введением в состав массы в небольшом количестве глинистых веществ илн других минерализаторов.
В СССР и за рубежом разработано большое количество конденсаторяых материалов, обладающих различными, ааранее заданиымн свойствами. Согласно ГОСТ 204!9-83 конденсаторные материалы (группа 300) подразделены иа 8 подгрупп, в основном по значению е,. Технические требования к этим материалам приведены в табл. 23.34. Зяачение открытой пористости соответствует ГОСТ 24409-80 нли СТ СЭВ 3668-82.
Кажущаяся пористость имеет нулевое значение. Согласно ГОСТ 5458-75 «Материалы керамические радиотехнические» конденсатор- ные материалы подразделены иа 5 классов и 30 групп. Материалы, предусмотренные классом 1, предназначены для изготовления высоковольтных и низковольтных, высокочастотных и низкочастотных конденсаторов, не определяющих стабильность частоты контура. С использованием этих материалов выпускаются высоковольтные высокочастотные конденсаторы горшковой, трубчатой и дисковой форм, в том числе н весьма мощные конденсаторы с принудительным масловодяным илн воздушнылг охлаждением.
Материалы класса П предназначены длн производства контурных, термокомпенсн. рующих и разделительных конденсаторов низкого и высокого папрях<еннй высокой частоты. Материалы илассов П вЂ” Ш, предназиаче. ны для производства конденсаторов высокой стабильности, применяемык в цепях высокой и сверхвысокой частот. Материалы группы «з» класса 1 получают иа основе титана стронция либо частичным замещением оксида Зго на аксид Вао или Сао, либо частичным замещением Т101 на ЗТО .
Материалы группы «б» класса 1 получают на основе титаната кальция. При этом для снижения н стабилизации значения (и 6 в зависимости от частоты поля небольшая часть (около 1 »7») ТВО« замещается на Хгоь а для ограничения роста кристаллических зерен вводят небольшое количество оксидов. обычно Мпо или Зпо. Если такой материал предназначен для изготовления изделий методом литья водного вакуумированного шликера а гипсовую форму.
то в конденсаторную массу еше вводят в небольшом количестве глинистые вещества и карбонат бария. Глинистые и другис связующие вещества обычно вводят в й 23.6 Высокочастотная нералила с высокой дг«электрической проницаемостью 241 Таблиц а 23.34. Технические требования к материалам на основе оксгща титана, титанатов, станнатов и цнрконатов по 1'ОСТ 20419-83 Подгруппа ЗЮ.2 310 391! 331.1 5000 4000 50 70 70 70 70 2,5 2,5 800— 1000 800— 1000 3,0 1800— 2500 1800— 2500 5,0 130— 150 130— 150 1,0 Свыше 3000 40 — 100 !00— 1000 при 1 кГц 3,0 6,5 1Оа!й 5 при 1 кГц, не бо- лее р при 20 'С, Ом.м, не ме- нее рз, Ом 10е 1Ое !О" 10а 101а 10е Т а б л и ц а 23.35.
Значения а, и !й 5 в зависимости от частоты для материалов на основе титанатов Значение оаранстра при частоте, Гн Гаранетр тита наг 1О 1О' 1пн ю- ю* 106 6,2 100 4 100 2,5 !00 3 Рутил Т10а !00 23 1ОО 15 ег !0*!й 5 167,7 2,5 167,7 2 167,7 !66,8 2 5 167,7 165,8 165 )В 85 232 1 232 2 232 234 21 233 11 Титанат стронция ВгТЮа е, 10«165 Средняя плотность, кг/ма, НЕ Ь1ЕНЕЕ Прочность при изгибе, МПа, не менее ТК1, 10-е К-' Средняя удельная тепло- емкость при 20 — 100'С, Дж/(ю -К) Теплопроводность при 20 — !00 С, ВтДм.К) Еиа при 50 Гц, МВ/м, не менее ен при 50 Гц синтезированный и измельченный материал. Материалы группы «б» обладают весьма малым !й 5 и достаточно высоким значением е, з широком диапазоне частот, как это следует из табл.
23.35. Значения ТКе отрицательные и весьма велики по абсолютной величине. Прв низкой температуре абсолютное значение ТКз намного больше, чем при повышенной температуре. При дальнейшем повышении температуры знак ТЕ1 меняется на пологнительный1, причем температура перемены знака ТКз тем выше, чем выше частота приложенного поля.
Материалы, предусмотренные классом П, подразделены на 6 групп, отличающихся значениями е, и ТКз, и предназначены,пля изготовления контурных, термокомпенсирующих и разделительных конденсаторов. Для получения материалов Т-ВО, ТИ-750, ТЛ-470 группы «а» класса П используются массы с высоким содержанием Т10, с добавкой небольшою количества 7101 н М20 или тнердого раствора тнтаната-цирконата кальция, Йзделия оформ- 16-560 лнются методами протяжки или прессования или методом горячего литья в металлические формы.
Для изготовления титаносодержащих конденсаторных материалов применяется оксид ТЮ, марки «конденсаторная», которая является высокотемпературной модификацией ТЮи — ругила. Эта модификация является наиболее устойчивой и характеризуется наилучшими физическими и технологическими свойствами. Газоная среда при обжиге изделий из этих материалов должна быть окислительной, так как в восстановительной среде снижается яалеятность иона титана и тем самым резко ухудшаются электрофизические свойства конденсаторов. Для получения остальных групп материалов этого класса с заданными значениями е, и ТКв используют составы соединений, приведенных в табл.