Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость
Рассчитана диэлектрическая проницаемость компонентов по величине измеренной диэлектрической проницаемости стеклокерамики различного состава. The components dielectric permittivity in magnitude of measured dielectric permittivity of different composition glass ceramics has been calculated....
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 1999 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
1999
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122725 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость / М.В. Дмитриев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 1999. — № 4. — С. 44-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-122725 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Дмитриев, М.В. 2017-07-18T18:42:15Z 2017-07-18T18:42:15Z 1999 Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость / М.В. Дмитриев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 1999. — № 4. — С. 44-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122725 Рассчитана диэлектрическая проницаемость компонентов по величине измеренной диэлектрической проницаемости стеклокерамики различного состава. The components dielectric permittivity in magnitude of measured dielectric permittivity of different composition glass ceramics has been calculated. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Материалы для электронных компонентов Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость Склокераміка с продуктом взаємодії скла з наповнювачем: діелектрична пронікність The glass ceramics with interaction product of glass and filler: dielectric permittivity Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость |
| spellingShingle |
Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость Дмитриев, М.В. Материалы для электронных компонентов |
| title_short |
Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость |
| title_full |
Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость |
| title_fullStr |
Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость |
| title_full_unstemmed |
Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость |
| title_sort |
стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость |
| author |
Дмитриев, М.В. |
| author_facet |
Дмитриев, М.В. |
| topic |
Материалы для электронных компонентов |
| topic_facet |
Материалы для электронных компонентов |
| publishDate |
1999 |
| language |
Russian |
| container_title |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Склокераміка с продуктом взаємодії скла з наповнювачем: діелектрична пронікність The glass ceramics with interaction product of glass and filler: dielectric permittivity |
| description |
Рассчитана диэлектрическая проницаемость компонентов по величине измеренной диэлектрической проницаемости стеклокерамики различного состава.
The components dielectric permittivity in magnitude of measured dielectric permittivity of different composition glass ceramics has been calculated.
|
| issn |
2225-5818 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122725 |
| citation_txt |
Стеклокерамика с продуктом взаимодействия стекла и наполнителя: диэлектрическая проницаемость / М.В. Дмитриев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 1999. — № 4. — С. 44-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT dmitrievmv steklokeramikasproduktomvzaimodeistviâsteklainapolnitelâdiélektričeskaâpronicaemostʹ AT dmitrievmv sklokeramíkasproduktomvzaêmodíísklaznapovnûvačemdíelektričnaproníknístʹ AT dmitrievmv theglassceramicswithinteractionproductofglassandfillerdielectricpermittivity |
| first_indexed |
2025-11-27T09:24:54Z |
| last_indexed |
2025-11-27T09:24:54Z |
| _version_ |
1850809117327753216 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 1999, ¹ 4
44
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÕ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
10.07 1998 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Ë. È. ÏÀÍÎÂ
Ðàññ÷èòàíà äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöà-
åìîñòü êîìïîíåíòîâ ïî âåëè÷èíå èç-
ìåðåííîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàå-
ìîñòè ñòåêëîêåðàìèêè ðàçëè÷íîãî ñî-
ñòàâà.
The components dielectric permittivity in magni-
tude of measured dielectric permittivity of diffe-
rent composition glass ceramics has been calculated.
 ðàáîòàõ [1�3 è äð.] ïðèâåäåíû ìåòîäèêè ðàñ-
÷åòà ïàðàìåòðîâ ñòåêëîêåðàìè÷åñêîãî êîìïîçèöèîí-
íîãî ìàòåðèàëà (ÑÊÌ). Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî äëÿ
ðàñ÷åòà ïàðàìåòðîâ ÑÊÌ ïðèãîäíîé ÿâëÿåòñÿ ëèøü
ôîðìóëà Ëèõòåíåêêåðà è Ðîòåðà [2]. Îäíàêî ïðî-
ñòàÿ ïîäñòàíîâêà â ýòî óðàâíåíèå ïàðàìåòðîâ èñ-
õîäíûõ êîìïîíåíòîâ áåç ó÷åòà âëèÿíèÿ íà íèõ óñ-
ëîâèé ïîëó÷åíèÿ ÑÊÌ äàåò ðåçóëüòàòû, ñóùåñòâåí-
íî îòëè÷àþùèåñÿ îò ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ.
 äàííîé ðàáîòå ïðåäëàãàåòñÿ ñïîñîá êîëè÷å-
ñòâåííîãî îïðåäåëåíèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàå-
ìîñòè êîìïîíåíòîâ, ñôîðìèðîâàííûõ â ñèíòåçèðî-
âàííîé êîìïîçèöèîííîé ñòåêëîêåðàìèêå. Ðàññìàòðè-
âàåòñÿ ÑÊÌ íà îñíîâå ñòåêëà, íàïîëíèòåëÿ è ìàòå-
ðèàëà, êðèñòàëëèçóåìîãî ïðè èõ ÷àñòè÷íîì âçàèìî-
äåéñòâèè, ñîäåðæàùèé ïî îäíîìó èç ýòèõ êîìïîíåí-
òîâ, ïðè ðàçíîé äîëå ïîð è êîìïîíåíòîâ. Òàêæå
ïðîâîäèòñÿ àíàëèç âëèÿíèÿ ñîñòàâëÿþùèõ íà äè-
ýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü ÑÊÌ.
Îáðàçöû äëÿ èññëåäîâàíèé ãîòîâèëèñü â âèäå
òàáëåòîê ïî ìåòîäèêå, îïèñàííîé â ðàáîòå [2].
Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòà. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ
ïðîíèöàåìîñòü èññëåäóåìîãî òðåõêîìïîíåíòíîãî ïî-
ðèñòîãî ÑÊÌ (ε3ïý) îïðåäåëÿëàñü ñîãëàñíî ÎÑÒ
110303�86 ïî âåëè÷èíå ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè, èç-
ìåðåííîé ñ ïîìîùüþ ïðèáîðà Å7-12 íà ÷àñòîòå
1 ÌÃö ñ ó÷åòîì ðàçìåðîâ îáðàçöîâ. Ýòè äàííûå
ïðèâåäåíû â òàáëèöå â çàâèñèìîñòè îò ìàññîâîé
äîëè ñòåêëà mc, çàêëàäûâàåìîé ïðè èçãîòîâëåíèè îá-
ðàçöîâ (äîëÿ íàïîëíèòåëÿ mí ðàâíà 1�mc). Ìàêñè-
ìàëüíîãî çíà÷åíèÿ ε3ïý äîñòèãàåò ïðè mc=0,5. Ïðè
òàêîì ñîñòàâå âåëè÷èíà ëèíåéíîé óñàäêè ∆l0 òàêæå
ìàêñèìàëüíà è åé ñîîòâåòñòâóåò îòñóòñòâèå ïîð â
èçó÷àåìîì ÑÊÌ (ñì. [2, òàáë. 2]).
Íàáëþäàåìîå ïîâåäåíèå âåëè÷èíû äèýëåêòðè÷åñ-
êîé ïðîíèöàåìîñòè ÑÊÌ ñîãëàñóåòñÿ ñ çàâèñèìîñ-
òÿìè ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ [2] è äèýëåêòðè÷åñêèõ
ïîòåðü [3] îò ñîäåðæàíèÿ ñòåêëà. Îíî îáúÿñíÿåòñÿ
ðîñòîì äîëè ïîð, ìåõàíèçìû îáðàçîâàíèÿ êîòîðûõ
îáúÿñíåíû â [2].
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ.  ñîîòâåòñòâèè ñ [4] äè-
ýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü 3-êîìïîíåíòíîãî ïî-
ðèñòîãî êîìïîçèòà (ε3ï) îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì
lnε3ï=óñ3ïlnεîñ+óí3ïlnεí+óôlnεô+óïlnεï, (1)
Âåëè÷èíà εoñ îòðàæàåò äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàå-
ìîñòü ñòåêëà, îñòàâøåãîñÿ ïîñëå óõîäà èç íåãî ÷àñòè îêèñ-
ëîâ íà ôîðìèðîâàíèå α-öåëüçèàíà.
Âåëè÷èíà εï îïðåäåëÿåòñÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöà-
åìîñòüþ ãàçîâîãî íàïîëíåíèÿ è âëèÿíèåì ãðàíèö «ãàç�
ñòåêëî», «ãàç�ñòåêëî+íàïîëíèòåëü» è «ãàç�íàïîëíè-
òåëü», îáðàçóþùèõñÿ â çàâèñèìîñòè îò ñîîòíîøåíèÿ «ñòåê-
ëî:íàïîëíèòåëü».
Îáúåìíûå äîëè ñîñòàâëÿþùèõ îïðåäåëåíû â [2].
Èçâåñòíà òàêæå âåëè÷èíà äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíè-
öàåìîñòè îêñèäà àëþìèíèÿ � 11 [1]. Äëÿ îñòàëü-
íûõ êîìïîíåíòîâ åå íóæíî îïðåäåëèòü. Ôîðìóëû
äëÿ òàêîãî ðàñ÷åòà â ëèòåðàòóðíûõ èñòî÷íèêàõ îò-
ñóòñòâóþò.
ÑÒÅÊËÎÊÅÐÀÌÈÊÀ Ñ ÏÐÎÄÓÊÒÎÌ
ÂÇÀÈÌÎÄÅÉÑÒÂÈß ÑÒÅÊËÀ È ÍÀÏÎËÍÈÒÅËß:
ÄÈÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÀß ÏÐÎÍÈÖÀÅÌÎÑÒÜ
Ê. ô.-ì. í. Ì. Â. ÄÌÈÒÐÈÅÂ
Óêðàèíà, ã. Îäåññà, Íàó÷.-èññëåäîâ. òåõíîëîãè÷. èí-ò «Òåìï»
ãäå ó �
εí, εô �
εoñ, εï �
îáúåìíàÿ äîëÿ (â èíäåêñàõ ñ � ñòåêëî, í � íà-
ïîëíèòåëü, ô � íîâàÿ ôàçà, ï � ïîðû);
äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü íàïîëíèòåëÿ è
íîâîé ôàçû;
ýôôåêòèâíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü
îñòàòî÷íîãî ñòåêëà è ïîð.
0,40 5,643 11 6,72 8,38 0,88 9,90 5,72 1,0136 0,879 0,047
0,42 6,081 � � � 0,90 9,85 6,18 1,0163 0,871 0,055
0,45 8,121 � � � 1,00 9,77 8,27 1,0183 0,878 0,065
0,50 9,349 � � � � 9,64 9,64 1,0311 0,831 0,107
0,55 7,554 � � � 1,05 9,51 7,75 1,0259 0,860 0,088
0,60 4,980 � � � 1,05 9,38 5,10 1,0241 0,858 0,079
mc ε3ïý εí [1] εô εoc εï ε2 ε2ï ε2ï/ε3ï yñ3ï/yñ2ï yôε
Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü ÑÊÌ è åãî êîìïîíåíòîâ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 1999, ¹ 4
45
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÕ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ
Äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðàñ÷åòîâ äîïóñòèì, ÷òî äèýëåêò-
ðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü íàïîëíèòåëÿ è α-öåëüçèàíà
íå çàâèñèò îò ñîîòíîøåíèÿ «ñòåêëî:íàïîëíèòåëü».
Êðîìå òîãî, ïðåäïîëîæèì, ÷òî â îáëàñòè äîñòàòî÷íî
áîëüøîãî ñîäåðæàíèÿ ñòåêëà (mñ>0,5), êîãäà îíî
îáðàçóåò ñïëîøíóþ îáúåìíóþ ìàòðèöó, òàêæå ïî-
ñòîÿííû âåëè÷èíû εoñ, εï è ñîñòàâ îñòàòî÷íîãî ñòåê-
ëà. Äëÿ ýòîé îáëàñòè ñîñòàâîâ ïîðû îêðóæåíû òîëü-
êî ñòåêëîì, ïîñêîëüêó åãî îáúåìíàÿ äîëÿ âåëèêà, è
ãàçîâîå íàïîëíåíèå ïîð îäèíàêîâî.
Ìåðà èçìåíåíèÿ ñîñòàâà ñòåêëà èç-çà îáðàçîâà-
íèÿ α-öåëüçèàíà îïðåäåëÿåòñÿ îòíîøåíèåì îáúåì-
íûõ äîëåé îñòàòî÷íîãî è èñõîäíîãî ñòåêëà óñ3ï/óñ2ï
(óñ2ï � îáúåìíàÿ äîëÿ ñòåêëà â äâóõêîìïîíåíòíîì
� áåç α-öåëüçèàíà � ïîðèñòîì ÑÊÌ; ðàññ÷èòàíà â
ðàáîòå [3]). Ýòî îòíîøåíèå äëÿ mc=0,55 è mc=0,60
îòëè÷àåòñÿ íà ~0,2% (ñì. òàáëèöó), à äëÿ äèàïàçîíà
ñîñòàâîâ 0,4...0,6 åãî âåëè÷èíà ïðàêòè÷åñêè íå èç-
ìåíÿåòñÿ è ðàâíà 0,863±0,013.
Ó÷èòûâàÿ ýòî è ñëàáóþ çàâèñèìîñòü äèýëåêòðè-
÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ñòåêëà îò åãî ñîñòàâà, ìîæíî
ñ÷èòàòü, ÷òî âåëè÷èíà εîñ ÿâëÿåòñÿ ïðàêòè÷åñêè îäè-
íàêîâîé äëÿ âñåõ èññëåäóåìûõ ñîñòàâîâ ÑÊÌ.
 ñâÿçè ñ èçëîæåííûì, ñîãëàñíî (1) äëÿ ÑÊÌ ñ
mc=0,50, mc=0,55 è mc=0,60 (ñîñòàâû 1, 2, 3), çàïèøåì
ñèñòåìó óðàâíåíèé ñ òðåìÿ íåèçâåñòíûìè (εîñ, εô è εï):
lnε3ïý1=óñ3ï1lnεîñ+óí3ï1lnεí+óô1lnεô; (2)
lnε3ïý2=óñ3ï2lnεîñ+óí3ï2lnεí+óô2lnεô+óï2lnεï; (3)
lnε3ïý3=óñ3ï3lnεîñ+óí3ï3lnεí+óô3lnεô+óï3lnεï, (4)
ãäå èíäåêñû 1, 2 è 3 ñîîòâåòñòâóþò ñîñòàâàì 1, 2 è 3.
Èç óðàâíåíèé (3) è (4) ñëåäóåò, ÷òî ïðè i=2, 3
lnεï=(lnε3ïýi�óñ3ïilnεîñ�óí3ïilnεí�óôilnεô)/óïi. (5)
Òàê êàê εï äëÿ ñîñòàâîâ 2 è 3 îäèíàêîâî, ïîëó÷èì
äëÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè α-öåëüçèàíà:
(6)
Ïîäñòàâèì ñþäà âûðàæåíèå äëÿ äèýëåêòðè÷åñ-
êîé ïðîíèöàåìîñòè îñòàòî÷íîãî ñòåêëà, ïîëó÷åííîå
èç (2):
lnεîñ=(lnε3ïý1�óí3ï1lnεí�óô1lnεô)/óñ3ï1. (7)
Òîãäà ïîëó÷èì, ÷òî
(8)
ãäå äëÿ óïðîùåíèÿ ââåäåíû îáîçíà÷åíèÿ:
(9) (10)
(11)
 ðåçóëüòàòå ðàñ÷åòà ïîëó÷åíî: L=�0,06267,
Ì=0,7353, Ê=�0,2554.
Òåïåðü ìîæåì îïðåäåëèòü âåëè÷èíó äèýëåêòðè-
÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè α-öåëüçèàíà. Îíà ñîñòàâèëà
6,72, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò äèàïàçîíó äèýëåêòðè÷åñêîé
ïðîíèöàåìîñòè 6,5...7 äëÿ öåëüçèàíîâîé êåðàìèêè,
ñèíòåçèðóåìîé ïðè òåìïåðàòóðå äî 1400°Ñ [5, ñ. 182].
Òåïåðü ïî ôîðìóëå (7) ìîæåì îïðåäåëèòü äè-
ýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü îñòàòî÷íîãî ñòåêëà
εîñ äëÿ ñîñòàâà 1 (mc=0,5) è ïîëó÷èì εîñ=8,38.
Äëÿ ïðîâåðêè ïðåäïîëîæåíèÿ î íåçàâèñèìîñòè
âåëè÷èíû εîñ îò ñîîòíîøåíèÿ «ñòåêëî:íàïîëíèòåëü»
îïðåäåëèì åå çíà÷åíèÿ ïðè mñ=0,55 è mñ=0,60.
Èç (5), èñêëþ÷àÿ εï, ïîëó÷èì âûðàæåíèå, ñïðà-
âåäëèâîå äëÿ ýòèõ äâóõ ñîñòàâîâ:
(12)
 ðåçóëüòàòå ðàñ÷åòà òàêæå ïîëó÷èì εîñ = 8,38,
÷òî ïîäòâåðæäàåò ïðàâèëüíîñòü ñäåëàííîãî ïðåäïî-
ëîæåíèÿ.
Íàéäåííûå âåëè÷èíû εô è εîñ ïîçâîëÿþò îöåíèòü
ýôôåêòèâíóþ âåëè÷èíó äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàå-
ìîñòè ïîð â ÑÊÌ.
Òåïåðü ïî ôîðìóëå (5) äëÿ ñîñòàâîâ 1 è 2 ìî-
æåì ðàññ÷èòàòü äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü ïîð.
Êàê è ïðåäïîëàãàëîñü, îíà îäèíàêîâà è ðàâíà 1,05.
Ýòî çíà÷åíèå âûøå äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñ-
òè ãàçîâîãî íàïîëíåíèÿ ïîð, êîòîðàÿ áîëåå áëèçêà ê
åäèíèöå. (Ïî-âèäèìîìó, ðàçëè÷èå îáóñëîâëåíî âëè-
ÿíèåì ãðàíèöû «ãàç�ñòåêëî».)
Àíàëîãè÷íûé ðàñ÷åò εï ìîæåì ïðîâåñòè äëÿ ñîñòà-
âîâ mc=0,40; 0,42; 0,45.
Íàáëþäàåìîå ñíèæåíèå εï ïðè óìåíüøåíèè äîëè
ñòåêëà (ñì. òàáëèöó) ìîæíî îáúÿñíèòü, ðàññìàòðèâàÿ
ðèñ. 1. Ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøîì mc, êîãäà óñ3ï>óí3ï, îêðó-
æåíèåì ïîð ÿâëÿåòñÿ òîëüêî ñòåêëî (ðèñ. 1, à). Ïðè ñî-
ïîñòàâèìûõ äîëÿõ ñòåêëà è íàïîëíèòåëÿ, êîãäà óñ3ï≈óí3ï,
ïîðû ñîïðèêàñàþòñÿ è ñî ñòåêëîì, è ñ íàïîëíèòåëåì
(ðèñ. 1, á). Ïðè ïðåîáëàäàíèè äîëè íàïîëíèòåëÿ íàä äîëåé
ñòåêëà (óí3ï>óñ3ï) â ÑÊÌ åñòü ïîðû, îêðóæåííûå òîëüêî
íåñïåêàåìûìè ÷àñòèöàìè íàïîëíèòåëÿ, è ïîðû, îêðóæåí-
íûå ñòåêëîì è íàïîëíèòåëåì (ðèñ. 1, â). Çàìåòèì, ÷òî ñâîé-
ñòâà íåñïå÷åííûõ ÷àñòèö îêñèäà àëþìèíèÿ, ñðåäíèé ðàç-
ìåð êîòîðûõ ïîðÿäêà 1 ìêì, îòëè÷àþòñÿ îò îáúåìà ìàòå-
ðèàëà èç-çà âëèÿíèÿ ïðèïîâåðõíîñòíîãî íàðóøåííîãî
ñëîÿ, òîëùèíà êîòîðîãî ñîèçìåðèìà ñ ðàçìåðîì ÷àñòèö.
 îáùåì ñëó÷àå ýôôåêòèâíóþ äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðî-
íèöàåìîñòü ïîð â ñîñòàâå ÑÊÌ ìîæíî âûðàçèòü óðàâíå-
íèåì Ëèõòåíåêêåðà è Ðîòåðà:
lnεï= óïilnεïi=óïclnεïñ+óïñílnεïñí+óïílnεïí. (13)
Çäåñü óïñ, óïí, óïñí � îáú¸ìíàÿ äîëÿ ïîð, îêðóæåííûõ
òîëüêî ñòåêëîì, òîëüêî íàïîëíèòåëåì è ñòåêëîì ñ íàïîë-
íèòåëåì, ñîîòâåòñòâåííî, à εïñ, εïí, εïñí � èõ äèýëåêòðè÷åñ-
êàÿ ïðîíèöàåìîñòü.
Óìåíüøåíèå εï ïðè ñíèæåíèè mc, ïî-âèäèìîìó, ìîæíî
îáúÿñíèòü òåì, ÷òî εïñ>εïñí>εïí. Ýòî ñîãëàñóåòñÿ ñ ðîñòîì
äèýëåêòðè÷åñêèõ ïîòåðü â ïîðàõ ïðè óìåíüøåíèè ñî-
äåðæàíèÿ ñòåêëà [3].
+
−ε+ε−ε=ε 33
3
2
232333
3
2 lnlnlnln ïc
ï
ï
ïcîñïýïý
ï
ï
ô y
y
y
y
y
y
.ln 23
3
2
33
3
2
23
−
−ε+ ôô
ï
ï
ïí
ï
ï
ïíí yy
y
y
y
y
y
y
+
−ε+ε−ε=ε 33
3
2
232333
3
2 lnlnlnln ïí
ï
ï
ïííïýïý
ï
ï
ô y
y
y
y
y
y
( )] [ ],lnln 1313 KLyM íïíïý ε−ε+
;23
3
2 yy
y
y
L ôô
ï
ï −=
+
−ε+ε−ε=ε 3323
2
3
23
2
3
33 lnlnlnln ïíïí
ï
ï
íïý
ï
ï
ïýîñ yy
y
y
y
y
.ln 23
2
3
3332
2
3
−
−ε+ ïñ
ï
ï
ïñôô
ï
ï
ô y
y
y
yyy
y
y
;
13
33
3
2
13
23
y
y
y
y
y
y
M
ïc
ïc
ï
ï
ïc
ïc
−=
.11 1
13
33
3
2
13
23
1
L
M
y
L
y
y
y
y
y
y
y
K ô
ïc
ïc
ï
ï
ïc
ïc
ô
+=
−
+=
∑
=
n
i 1
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 1999, ¹ 4
46
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÕ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ
Äëÿ îöåíêè âêëàäà êîìïîíåíòîâ â äèýëåêòðè÷åñ-
êóþ ïðîíèöàåìîñòü ÑÊÌ îïðåäåëèì äèýëåêòðè÷åñ-
êóþ ïðîíèöàåìîñòü òàêîãî æå ìàòåðèàëà, íî áåç íîâîé
ôàçû, ïðè íàëè÷èè ïîð (ε2ï) è ïðè èõ îòñóòñòâèè (ε2).
 ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì Ëèõòåíåêêåðà è
Ðîòåðà â ÑÊÌ áåç ïîð íà îñíîâå òîëüêî îñòàòî÷-
íîãî ñòåêëà è íàïîëíèòåëÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíè-
öàåìîñòü îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì
lnε2=óñ2lnεîñ+óí2lnεí, (14)
ãäå óñ2, óí2 � îáúåìíûå äîëè ñòåêëà è íàïîëíèòåëÿ äâóõ-
êîìïîíåòíîãî áåñïîðèñòîãî ÑÊÌ, ñîîòâåòñòâåííî;
ðàññ÷èòàíû â ðàáîòå [2].
Äëÿ ïîðèñòîãî äâóõêîìïîíåíòíîãî ìàòåðèàëà
lnε2ï=(1�óï)lnε2+óïlnεï. (15)
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ïðèâåäåíû â òàáëèöå.
Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ. Ðàññ÷èòàííûå ïàðà-
ìåòðû ïîçâîëÿþò îöåíèòü âêëàä ñîñòàâëÿþùèõ â
äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü ÑÊÌ.
Èç ñðàâíèâàåìûõ ïàðàìåòðîâ, êàê âèäíî èç òàá-
ëèöû, ε2 ïðèíèìàåò íàèáîëüøèå çíà÷åíèÿ. Åãî óìåíü-
øåíèå ïðè óâåëè÷åíèè äîëè ñòåêëà îáóñëîâëåíî òåì,
÷òî εîñ<εí.
Èç ñîïîñòàâëåíèÿ âåëè÷èí ε2 è ε2ï âèäíî, ÷òî
ïîðû ñóùåñòâåííî ñíèæàþò äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíè-
öàåìîñòü ÑÊÌ, ÷òî ñâÿçàíî ñ èõ íèçêîé äèýëåêòðè-
÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ.
Ñðàâíèâàÿ âåëè÷èíû ε2ï è ε3ï ìîæíî óâèäåòü, ÷òî
çàìåíà ÷àñòè ñòåêëà è íàïîëíèòåëÿ íà α-öåëüçèàí
ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìî-
ñòè ÑÊÌ. Ýòî îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî εô<εîñ è εô<εí.
Ñòåïåíü èçìåíåíèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìî-
ñòè ÑÊÌ èç-çà îáðàçîâàíèÿ α-öåëüçèàíà îòðàæàåò
îòíîøåíèå ε2ï/ε3ï, çàâèñèìîñòü êîòîðîãî îò ìàññî-
âîãî ñîäåðæàíèÿ ñòåêëà èäåíòè÷íà çàâèñèìîñòè óô(mc).
Ïî àíàëîãèè ñ ôîðìóëàìè äëÿ óô, ïîëó÷åííûìè
â [2, 3], äëÿ íàøåãî ñëó÷àÿ çàïèøåì:
(16)
ãäå k � îáúåìíàÿ äîëÿ íàïîëíèòåëÿ â ñîñòàâå íî-
âîé ôàçû; k =0,238 [2].
Ïðè îòñóòñòâèè ïîð ÷èñëèòåëü ôîðìóëû ñëåäóåò
çàìåíèòü íà ln(ε3/ε2).
Ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ îáúåìíîé äîëè α-öåëüçèà-
íà ïðèâåäåíû â òàáëèöå. Îíè ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäà-
þò ñî çíà÷åíèÿìè óô, ðàññ÷èòàííûìè â [2].
Ðàññìîòðèì âëèÿíèå îáúåìíîé äîëè ñòåêëà íà
óô. Äëÿ ýòîãî îïðåäåëèì îáúåìíóþ äîëþ α-öåëüçè-
àíà â òâåðäîé ñîñòàâëÿþùåé ÑÊÌ óôò ïî ôîðìóëå
óôò=óô/(1�óï). (17)
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà óôò ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 2.
Çäåñü âèäíî, ÷òî îáúåìíàÿ äîëÿ α-öåëüçèàíà â òâåð-
äîé ñîñòàâëÿþùåé ÑÊÌ ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò
âåëè÷èíû ìàññîâîé äîëè ñòåêëà â îáëàñòè ñîñòàâîâ
mc≥0,5. Ïî-âèäèìîìó, ýòî ñâÿçàíî ñ êîìïåíñèðóþùèì
äåéñòâèåì ðîñòà òîëùèíû ñòåêëà âîêðóã ÷àñòèö íàïîë-
íèòåëÿ è óìåíüøåíèåì êîëè÷åñòâà ïîñëåäíèõ: ðîñò
òîëùèíû ñòåêëà ñïîñîáñòâóåò óâåëè÷åíèþ óôò, à óìåíü-
øåíèå êîëè÷åñòâà íàïîëíèòåëÿ � ñíèæåíèþ åå çà
ñ÷åò óìåíüøåíèÿ ñóììàðíîé ïëîùàäè ïðîñëîåê α-öåëü-
çèàíà. Ïðè ñíèæåíèè äîëè ñòåêëà â îáëàñòè mc<0,5
íàáëþäàåòñÿ ñïàä óôò (ïðèìåðíî âäâîå â äèàïàçîíå
0,5...0,4) èç-çà íåäîñòàòêà ñòåêëà äëÿ îáâîëàêèâàíèÿ
âñåõ ÷àñòèö íàïîëíèòåëÿ, ò. ê. äîëÿ óñ3ï óìåíüøàåòñÿ.
***
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëîæåíû ñïîñîáû îïðåäåëå-
íèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè êîìïîíåíòîâ è
ïðîâåäåí àíàëèç èõ âëèÿíèÿ íà äèýëåêòðè÷åñêóþ
ïðîíèöàåìîñòü ÑÊÌ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Äìèòðèåâ Ì. Â. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè êîìïî-
íåíòîâ è ïîð íà äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü ñòåê-
ëîêåðàìèêè // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêò-
ðîííîé àïïàðàòóðå.� 1997.� ¹ 4.� Ñ. 34�38.
2. Äìèòðèåâ Ì. Â. Ñòåêëîêåðàìèêà ñ ïðîäóêòîì âçà-
èìîäåéñòâèÿ ñòåêëà è íàïîëíèòåëÿ: ýëåêòðîñîïðîòèâëå-
íèå // Òàì æå.� 1998.� ¹ 3�4.� Ñ. 56�61.
3. Äìèòðèåâ Ì. Â. Ñòåêëîêåðàìèêà ñ ïðîäóêòîì âçà-
èìîäåéñòâèÿ ñòåêëà è íàïîëíèòåëÿ: äèýëåêòðè÷åñêèå
ïîòåðè // Òàì æå.� 1999.� ¹ 2�3.� Ñ. 44�48.
4. Lichtenecker K., Rother K. Die herleitung des loga-
rithmischen mischungsgesetzes des allgemeinen prinzipien
der stationaren stromung // Physikaliche Zeitschrift.�
1931.� Bd 32, N 6.� S. 255�267.
5. Áàëêåâè÷ Â. Ë. Òåõíè÷åñêàÿ êåðàìèêà.� Ì. :
Ñòðîéèçäàò, 1984.,
ln)1(lnln
ln
2
3
ocíô
ï
ï
ô ε−−ε−ε
ε
ε
=ε kk
y
Ðèñ. 1. Ìîäåëüíûå ñõåìû
ÑÊÌ ñ íåñïåêàåìûìè
÷àñòèöàìè íàïîëíèòåëÿ
(ô) äëÿ ðàçëè÷íîãî ñî-
îòíîøåíèÿ ñòåêëà (ñ) è
íàïîëíèòåëÿ (í):
à �yñ3ï>yí3ï;
á �yñ3ï≈yí3ï; â �
yñ3ï<yí3ï
à) á)
â)
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü
îáúåìíîé äîëè α-
öåëüçèàíà â òâåðäîé
ñîñòàâëÿþùåé ÑÊÌ
îò ìàññîâîé äîëè
ñòåêëà
í ï
ñ
ô
ñ
í
í
ï
ô
ï
ñ
ï
í í
í í
ô
yôò
0,10
0,08
0,06
0,40 0,45 0,50 0,55 mc
|