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.