Большая Советская энциклопедия
керамические материалы, обладающие свойствами сегнетоэлектриков (См. Сегнетоэлектрики), на основе соединений титана, главным образом двуокиси титана (TiO2) и титаната бария (BaTiO3). Т. к. на основе TiO2 характеризуется высокой диэлектрической проницаемостью (См. Диэлектрическая проницаемость) (ε = 20—170), малыми диэлектрическими потерями и широко используется в производстве конденсаторов электрических (См. Конденсатор электрический) под названием тиконд (от титан и конденсатор). Тиконды имеют отрицательный температурный коэффициент диэлектрической проницаемости TKε, колеблющийся от -5 ․10-5 до -13 ․10-14 1/°С. У Т. к., в состав которой наряду с TiO2 входят окислы магния, алюминия и циркония, TKε может быть также положительным (от -8 ․10-5 до 3․10-5). Такая Т. к. обладает стабильной диэлектрической проницаемостью в определённом интервале температур (20—80 °С) и называется термоконд (от термостабильный и конденсатор). Изделия из керамических материалов на основе TiO2 получают прессованием, отливкой и т. д. Обжигают Т. к. при температурах 1250—1350 °С в слабо-окислительной среде, чтобы избежать восстановления TiO2.
Из Т. к. на основе BaTiO2 изготовляют пьезоэлементы (см. Пьезоэлектрическая керамика,Пьезоэлектрические материалы).
А. И. Булавин.
Энциклопедический словарь
ТИТАНОВАЯ КЕРАМИКА
ТИТА́НОВАЯ КЕРА́МИКА, керамика(см. КЕРАМИКА) на основе соединений титана. Наиболее широко используется керамика на основе рутила(см. РУТИЛ) (TiO2), перовскита(см. ПЕРОВСКИТ) (CaTiO3), титаната стронция (SrTiO3) и титаната бария (BaTiO3).
Изделия из керамических материалов на основе TiO2 получают прессованием, отливкой и т. д. Чтобы избежать восстановления TiO2, титановую керамику обжигают при температурах 1250—1350оС в слабо-окислительной среде. Керамика с большим содержанием рутила или титанатов кальция и стронция характеризуется пониженной электрической прочностью. При длительной выдержке под постоянным напряжением она подвержена электрохимическому старению: электропроводность и диэлектрические потери возрастают, а электрическая прочность снижается. Такую керамику можно использовать в области относительно слабых электрических полей и ограниченных рабочих температур. Более жесткие эксплуатационные режимы выдерживает конденсаторная керамика, в состав которой входят соединения титана — титано-циркониевая, лантановая и станнатная.
Титано-циркониевая керамика изготавливают на основе системы TiO2 – ZrO2 или ZrTiO3 – TiO2, с добавкой небольшого количества оксида магния или используют твердые растворы титаната — цирконата-кальция. Диэлектрическая проницаемость такой керамики 20—30.
Твердые растворы титаната кальция (CaTiO3), станната кальция (CaSnO3), и цирконата кальция (CaZrO3) служат кристаллической фазой в станнатной керамике. В состав керамической массы вводят также небольшое количество глины и окиси цинка. Диэлектрическая проницаемость такой керамики — 12—30, тангенс угла диэлектрических потерь (15—80).10-4. Изменяя состав твердых растворов можно получить очень незначительный температурный коэффициент диэлектрической проницаемости как с положительным, так и с отрицательным знаком. Такая керамика используется для изготовления высокочастотных термостабильных конденсаторов.
На основе системы CaTiO3 — LaAlO3 изготавливается лантановая керамика. Значение диэлектрической проницаемости такой керамики 40—150, тангенс диэлектрических потерь небольшой = 5.10-4. Лантановая керамика применяется для изготовления контурных, разделительных и термокомпенсирующих конденсаторов.
Специальными материалами для высокочастотных конденсаторов являются «титановые» керамические диэлектрики – тиконды (титан и конденсатор). Так как температурный коэффициент диэлектрической проницаемости имеет высокие отрицательные значения (от –1500.10-6 до –3000.10-6К-1), эти материалы используются лишь для таких конденсаторов, к которым не предъявляются требования температурной стабильности емкости. Повышение температурной стабильности свойств материалов достигается за счет снижения диэлектрической проницаемости путем введения в состав керамики кристаллообразующего компонента с положительным температурным коэффициентом диэлектрической проницаемости. Такие тиконды называют термокомпенсированными.
Конденсаторная сегнетокерамика на основе титаната бария и твердых растворов титаната — цирконата свинца обладает высокой диэлектрической проницаемостью (900- 8000). Пьезокерамика(см. ПЬЕЗОКЕРАМИКА) на основе BaTiO3 достаточно дешевый материал. Отсутствие в составе летучих при обжиге компонентов и простота технологии изготовления обусловливают его широкое распространение. Большей температурной стабильностью характеристик обладают твердые растворы титанатов бария и кальция с добавкой кобальта и титанатов бария кальция и свинца. На основе этих твердых растворов разработана серия пьезоэлектрических материалов, содержащих3—54% цирконата свинца и 46—47% титаната свинца. Полупроводниковая оксидная керамика на основе титаната бария используется для устройств температурной защиты электро- и радиотехники.