Шихта для виготовлення керамічного матеріалу

Шихта для виготовлення керамічного матеріалу, що містить як непровідну тугоплавку складову нітрид алюмінію, як електропровідну тугоплавку складову - молібден і оксид металу, яка відрізняється тим, що як оксид металу вона містить оксид ітрію Y2O3 при наступному співвідношенні компонентів, мас % A1N 54 77 Мо 20 40 Y2O3 3 6, причому використано молібден з розмірами зерен 10 125 мкм, які мають веретеноподібну форму (фактор форми дорівнює від 1,5 до 10) Винахід відноситься до складу шихти для виготовлення керамічного матеріалу, який може використовуватись для поглинання мікрохвиль високої інтенсивності, переважно в електронних приладах і спеціальних вимірювальних пристроях великої потужності Відомий найбільш близький по технічній суті до складу шихти, що заявляється, склад шихти для виготовлення керамічного матеріалу (див авт св № 1159282, МПК 5 С 04 В 35/58, С 22 С 32/00, опубл 15 06 94 Бюл № 11), що містить, мас % як непровідну тугоплавку складову нітрид алюмінію 38-58,5, як електропровідну тугоплавку складову молібден або вольфрам 40-60, як оксид металу оксид кальцію 1-2 Керамічний матеріал, виготовлений з цієї шихти, має високі діелектричну проникність є (4449) і тангенс діелектричних втрат tg5 (0,5-0,9), які обумовлюють високий рівень ослаблення мікрохвиль середньої інтенсивності, але є неефективним для поглинання потоків мікрохвиль високої інтенсивності, причиною чого є відбивання мікрохвиль від поверхні матеріалу Крім того, матеріал має велику КІЛЬКІСТЬ тугоплавкого металу (до 60 мас %), що приводить до підвищення густини і, як наслідок, збільшення ваги, а також собівартості деталей з такого матеріалу В основу винаходу покладено завдання такого удосконалення складу шихти для виготовлення керамічного матеріалу, при якому за рахунок зміни складу, оксиду металу і КІЛЬКІСНОГО складу всіх компонентів забезпечується такий рівень діелектричних властивостей матеріалу, при якому мікрохвильове випромінювання високої інтенсивності поглинається без відбивання, а також забезпечується зменшення вмісту молібдену, і як наслідок, зниження ваги та собівартості виробів з матеріалу-поглинача в цілому Для розв'язування цього завдання шихта для виготовлення керамічного матеріалу, що містить як непровідну тугоплавку складову нітрид алюмінію, як електропровідну тугоплавку складову - молібден і оксид металу, згідно винаходу як оксид металу - оксид ітрію Y2O3 при наступному співвідношенні компонентів, мас % AIN 54 77 Мо 20 40 Y2O3 3 6, причому найбільш ефективно використовувати молібден з розмірами зерен, мкм Мо 10 125, причому зерна молібдену мають веретеноподібну форму (фактор форми дорівнює від 1,5 до 10) Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляється, та технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає в наступному Діелектричні властивості системи, яка являє собою діелектричну матричну 00 ю 51498 фазу з елеісгропровідними включеннями, залежать від вмісту провідної фази і відношення розмірів зерен обох фаз Чим більше відношення між розміром зерен провідної та непровідної фаз, тим більше поріг протікання електричного струму зміщується в бік менших концентрацій електропровідної фази Крім того, діелектричні властивості системи електропровідних включень в непровідній матриці залежать від форми зерен електропровідних включень Використання зерен молібдену, середній розмір яких в кілька раз більший від середнього розміру зерен основної фази нітриду алюмінію, а також застосування молібдену, що має витягнуту, веретеноподібну форму зерен, забезпечує зниження порогу протікання електричного струму в системі і обумовлює таку зміну діелектричних властивостей матеріалу в мікрохвильовому діапазоні електромагнітних хвиль, що забезпечує кращу ВІДПОВІДНІСТЬ між хвильовим опором вихідного простору (вільного простору), в якому розповсюджується електромагнітна хвиля, та матеріалу, що поглинає мікрохвилі Крім того, забезпечується значне зниження густини керамічного матеріалу (густина керамічного матеріалу з молібденом, розмір зерен якого 48мкм, дорівнює 4,95-10 кг/м , а керамічний матеріал, що заявляється, має густину рівну 4,48-103кг/мз), і матеріал містить менше екологічно шкідливих важких металів Для експериментальної перевірки діелектричних характеристик керамічного матеріалу, що заявляється, були виготовлені зразки розмірами діаметр 4,8мм, довжина 13,9мм Вибір певної форми або розмірів зразків на результат, що досягається, істотного впливу не має При виготовленні зразків заготовки після брикетування спікали в азоті притемпературі 1650-1750°С з витримкою при максимальній температурі протягом 1 год Одержані керамічні зразки шліфували в розмір діаметр 4,8мм, довжина 13,9мм Порівняльні вимірювання керамічних матеріалів проводили на частоті (2,8-3,7)-109Гц при температурі 20°С Приклад 1 Керамічний зразок, характеристика якого вказана вище, виготовлявся з компонентів шихти в співвідношенні, мас % нітрид алюмінію - 58, молібден - 38, оксид ітрію - 4, розмір зерен молібдену - 25мкм В таблиці приведені результати вимірювань властивостей керамічних зразків складу, який заявляється, з оптимальним (п 1), граничними (п 2-3) співвідношеннями компонентів та при виході за границі, що заявляються, (п 4-11), з різними розмірами зерен молібдену, а також складу за прототипом, який виготовлено на тому ж обладнанні і за тими ж технологічними режимами (п12) З таблиці видно, що діелектричні властивості матеріалу (діелектрична проникність s і тангенс діелектричних втрат tg5) мають значення, які забезпечують поглинання високоштенсивних пучків мікрохвильового випромінювання, а також, що густина керамічного матеріалу зменшилась в 1,1 рази 51498 Таблиця. Об'єкт № Характеристики керамічного матеріалу Склад шихти (мас. %) Примітки пп вимірю ніт мо ок вання рид ліб сид алю ден іт розмір сид зерен кальмінію ок моліб цію дену, рію Гус Є tg5 тина, •103 кг/м мкм 58 38 25 4,48 30,2 0,026 54 40 10 4,60 21,0 0,017 77 20 125 3,82 21,9 0,022 4 52 42 6 25 4,69 Склад, 5 80 17 3 25 3,73 20,0 0,017 який 6 80 16 4 _ 25 3,71 18,0 0,018 заявля 7 52 43 5 25 4,72 ється 8 60 39 1 _ 25 4,58 28,0 0,024 9 57 35 8 25 4,40 26,5 0,021 10 58 38 4 _ 5 4,48 17,5 0,017 L 1 58 38 4 150 4,48 10 49 50 1 5 4,95 47 Склад за прототипом ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 0,7 Поглинання відсутнє Поглинання низьке Поглинання відсутнє Матеріал пористий Низька теплопровідність Поглинання Низьке Поглинання відсутнє Часткове відбивання мікрохвиль