книги из ГПНТБ / Соломоник И.Ш. Производство керамических деталей радиоаппаратуры

цевые карбонаты встречаются крайне редко и их приходится получать искусственным путем. Окислы олова идут на изго­ товление с т а н н а т а к а л ь ц и я CaSn03 , дающего керамиче­ ские детали с малым температурным коэффициентом диэлек­ трической проницаемости. Окиси цинка используются для по­

мические массы с целью снижения температуры спекания и повышения плотности керамики за счет образования легко­ плавких силикатных стекол.

Обобщая опыт научно-исследовательских учреждений и передовых заводов, Государственный комитет по радио­ электронике СССР в 1964 году выработал рекомендации по рецептуре основных компонентов керамики и методам их кон­ троля, принятый в настоящее время как руководящий техни­ ческий материал по изготовлению керамических деталей в соответствии с ГОСТ 5458—64.

ГОСТ 5458—64 на «Материалы керамические радиотехниче­ ские» в зависимости от физических и электрических свойств радиокерамики предусматривает 10 классов керамики, имею­ щих, в свою очередь, групповые подразделения. ГОСТ, кроме того, указывает рекомендуемые области применения радиоке­ рамики различных классов и групп.

Таблица 1—3 иллюстрирует на нескольких примерах типо­ вой радиокерамики химический состав и рецептуру компонен­ тов керамики, а в таблице 1—4 приводятся электрические и физические характеристики соответствующих материалов.

Для установочных деталей изоляционно-конструктивного назначения применяются радиофарфор, ультрафарфор и сте­ атит с хорошими механическими характеристиками.

В конденсаторной промышленности широко используются т и к о н д о в ы е (рутиловые) и сегнетокерамические составы. Тикондовые конденсаторы обеспечивают высокую стабиль­ ность работы радиоаппаратуры в значительном интервале час­ тот и температур, а малогабаритные, сегнетокерамические (на основе т и т а н а т а б а р и я ) конденсаторы с очень большой диэлектрической проницаемостью (несколько тысяч) представ­ ляют большие удобства конструкторам низкочастотной радио­ аппаратуры.

Доля керамических конденсаторов превышает 50% общего выпуска конденсаторов. Новым видом низковольтных керами­ ческих конденсаторов являются конденсаторы на основе полу­ проводниковых материалов, удельная емкость которых дости­ гает нескольких мкф на см3.

Керамические пьезоэлементы начинают применяться в при­ емниках гцдролокационных систем, в качестве излучателей

ультразвуковых колебаний, в узкополосных фильтрах, в аку­ стических блоках и т. д. Необходимым условием появления пьезоэлектрических свойств у сегнетокерамики является вы­ держка заготовок деталей в сильном постоянном электриче­ ском поле (15-МО кв. см~1) в течение нескольких часов.

Зависимость диэлектрической проницаемости сегнетодиэлектриков от напряженности электрического поля позволяет вести разработку малогабаритных конденсаторов переменной емкости — в а р и к о н д о в .

Совместной термической обработкой окислов железа Fe 2 0 3 и окислов двухвалентных металлов можно создать ке­ рамические материалы с разнообразным набором магнитных характеристик — ферриты. Ферритовая керамика находит при­ менение в качестве сердечников контурных индуктивностей, согласующих и импульсных трансформаторов, в запоминаю­ щих устройствах, в волноводной технике.

Керамика с высокими механическими и термическими ха­ рактеристиками— металлокерамика — имеет большие пер­ спективы к внедрению в качестве инструментальных материа­ лов для размерной холодной обработки твердых сплавов. Металлокерамические контакты из композиций серебро—окись кадмия, серебро—никель, серебро—вольфрам и др. позволяют удлинить срок службы многих электротехнических коммута­ ционных устройств благодаря повышенной сопротивляемости этих контактов к оплавлению и привариванию.

готовок в процессе обжига. Детали с местными утолщениями (в 2-^-3 раза) затрудняют производство, так как они подвер­ жены трудно учитываемым деформациям, а иногда растрески­ ванию. По этим же причинам при конструировании керами­ ческих деталей избегают одностороннего скопления материа­ ла (рис. 2—2).

Керамические изделия сложной конфигурации иногда мож­ но получить склеиванием деталей простых форм. Если требо­ вания к точности формы и размеров невелики, то этим обсто­ ятельством следует широко пользоваться. На рис. 2—3 пред-

ставлена конструкция сложного каркаса для катушки индук­ тивности, состоящая из двух простых деталей цилиндрической

иплоской формы.

Вслучае сопряжения поверхности керамической детали с другими жесткими (часто металлическими) деталями необхо-

Р и с. 2-4

димо сократить соприкасающиеся площади (рис'. 2—4), соз­ давая в отдельных местах керамической детали (например, на концах) небольшие выступы для сопряжения. В противном случае, механические усилия, прикладываемое во время сбо-

рочных операций, могут вызвать растрескивание хрупких ке­ рамических деталей. Вообще говоря, устранить растрескива­ ние сопрягаемых деталей можно и тщательной подгонкой по­ верхностей, но для этого потребуется применение трудоемких шлифовочных операций.

§ 2. Требования к плоским деталям

Плоские детали изготовляются как из пластичных, так и непластичных керамических материалов, причем из пластич­ ных масс целесообразнее формовать крупногабаритные заго­ товки мундштучным способом, а мелкие заготовки прессовать из непластичных порошков. Плоские детали крупных габари­ тов (большой протяженности или большой толщины) получа­ ются менее точными, чем детали малогабаритные, из-за их не­ избежного коробления во время обжига заготовок. Очень тон­ кие плоские детали (меньше 2 мм) вследствие малой механи­ ческой прочности требуют осторожного обращения, и также возможен значительный процент брака.

На основании опыта радиокерамических предприятий для уменьшения брака необходимо конструировать детали толщи­ ной от 2,5 до 10 мм. Отношение длины детали к ее ширине следует выбирать не более 5: 1, а отношение длины детали к толщине не должно превышать 12: 1. Для таких деталей пре­ дельные отклонения плоскостности вследствие коробления обычно не превышают данных таблицы 2—1.

Точность линейных размеров керамических изделий также в значительной мере зависит от состава массы, способов оформления заготовок, их габаритных размеров, режимов об­ жига и видов механической обработки. Данные таблицы 2—2 иллюстрируют допустимые отклонения действительных раз­

приведет к растрескиванию заготовок во время обжига. Так, конструируя цилиндрические каркасы катушек с дном (ста­ каны), необходимо выбирать отношение высоты каркаса к ди­ аметру не более 0,5. Большие возможности дает метод горя­ чего литья пластифицированных керамических масс. Сфери­ ческие полые заготовки для роторов вариометров можно по­ лучить, используя методы центробежного литья. Но они тре­ буют применения чрезвычайно сложного технологического обо­ рудования.

§ 4. Требования к деталям сплошного сечения

Детали сплошного и трубчатого сечений (прутки, трубки, оси, колонки и т. д.) формируются чаще всего методами мунд­ штучной протяжки из пластифицированных масс. Проектируя

2.Прутки многоугольной формы сечения должны иметь округления по углам для предотвращения задиров (рис. 2—6).

3.Выступы и впадины (пазы) должны иметь плав­

ских материалов, например, стеатитов. Следует иметь в виду, что детали диаметром < 5 мм трудно обрабатываются, а очень

целесообразно прессовать из порошков для повышения точно­ сти формы и размеров.

§ 5. Требования к деталям сложной формы

, Детали сложной формы, например, колодки ламповых па­ нелей, платы переключателей, изоляторы, основания высоко­ вольтных керамических конденсаторов постоянной емкости и