Электродинамические свойства (BеO + TiO 2 )- керамики в сантиметровом диапазоне длин волн

А. И. Малкин; Н. А. Дрокин; В. С. Кийко; А. Н. Коротков; В. А. Чечеткин

doi:10.17073/1683-4518-2023-10-45-52

Электродинамические свойства (BеO + TiO₂)- керамики в сантиметровом диапазоне длин волн

А. И. Малкин, Н. А. Дрокин, В. С. Кийко, А. Н. Коротков, В. А. Чечеткин

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-10-45-52

Полный текст:

Аннотация

Исследованы электродинамические свойства композиционной (ВеО + TiO2)-керамики в диапазоне частот 8‒12 ГГц. Повышение температуры спекания керамики от 1823 до 1933 К после введения в состав ВеО-смесей микро- и нанопорошков TiO2 позволяет влиять на эффективность (ВеО + TiO2)-керамики, как поглощающего компонента СВЧ-излучения, за счет увеличения модуля мнимой и действительной частей диэлектрической проницаемости. Дополнительный восстановительный отжиг в атмосфере водорода при 1073 К еще больше изменяет электропроводность керамики и усиливает влияние на ее способность поглощать СВЧ-излучение.

Ключ. слова

(ВеО + TiO₂)-керамика, СВЧ-излучение, электродинамические характеристики, диэлектрическая проницаемость, ослабление СВЧ-излучения, порошки TiO₂,

Об авторах

А. И. Малкин

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет»
Россия

Екатеринбург

Н. А. Дрокин

ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
Россия

Д. ф.-м. н.

г. Красноярск

В. С. Кийко

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет»
Россия

Д. т. н.

Екатеринбург

А. Н. Коротков

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет»
Россия
Екатеринбург

В. А. Чечеткин

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет»
Россия
Екатеринбург

Список литературы

1. Drokin, N. A. Electrophysical properties of BeO + + 30 wt. % TiO2 ceramics sintered at elevated temperatures / N. A. Drokin, V. S. Kiiko, A. I. Malkin [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2022. ― Vol. 63, № 3. ― P. 315‒320. https://doi.org/10.1007/s11148-022-00728-3. [Дрокин, Н. А. Электрофизические свойства спеченной при повышенных температурах керамики BeO + 30 мас. % TiO2 / Н. А. Дрокин, В. С. Кийко, А. И. Малкин [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2022. ― № 6. ― С. 21‒27.]

2. Drokin, N. A. BT-30 ceramic electrophysical properties / N. A. Drokin, V. S. Kiiko, A. I. Malkin [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 3. ― P. 341‒348. https://doi.org/10.1007/s11148-020-00484-2. [Дрокин, Н. А. Элекрофизические свойства керамики БТ-30 / Н. А. Дрокин, В. С. Кийко, А. И. Малкин [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 6. ― С. 56‒63.]

3. Кийко, В. С. Получение, физико-химические свойства и пропускание СВЧ-излучения керамикой на основе ВеО / В. С. Кийко, С. Н. Шабунин, Ю. Н. Макурин // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2004. ― № 10. ― С. 8‒17.

4. Беляев, Р. А. Окись бериллия / Р. А. Беляев. ― М. : Атомиздат, 1980. ― 221 с.

5. Kiiko, V. S. Composite (BeO + TiO2)-ceramic for electronic engineering and other ﬁelds of technology (Review) / V. S. Kiiko, A. V. Pavlov // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 58, № 6. ― P. 687‒692. https://doi.org/10.1007/s11148-018-0168-6. [Кийко, В. С. Композиционная (ВеО + TiO2)-керамика для электронной и других областей техники / В. С. Кийко, А. В. Павлов // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 12. ― С. 64‒70].

6. Кийко, В. С. Керамика на основе оксида бериллия: Получение, физико-химические свойства и применение / В. С. Кийко, Ю. Н. Макурин, А. Л. Ивановский. ― Екатеринбург : УрО РАН, 2006. ― С. 324‒332.

7. Вайспапир, В. Я. Бериллиевая керамика для современных областей техники / В. Я. Вайспапир, В. С. Кийко // Вестник Воздушно-космической обороны. ― 2018. ― № 1. ― Статья 17.

8. Кийко, В. С. Влияние добавок диоксида титана на физико-химические и люминесцентные свойства бериллиевой керамики / В. С. Кийко // Неорганические материалы. ― 1994. ― Т. 30, № 5. ― С. 688‒693.

9. Kiiko, V. S. Production and thermophysical properties of BeO ceramics with the addition of nanocrystalline titanium dioxide / V. S. Kiiko, A. V. Pavlov, V. A. Bykov // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 59, № 6. ― P. 616‒622. https://doi.org/10.1007/s11148-019-00284-3. [Кийко, В. С. Получение и теплофизические свойства ВеО-керамики с добавками нанокристаллического диоксида титана / В. С. Кийко, А. В. Павлов, В. А. Быков // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 11. ― P. 57‒63].

10. Кийко, В. С. Теплопроводность и перспективы применения ВеО-керамики в электронной технике / В. С. Кийко, В. Я. Вайспапир // Стекло и керамика. ― 2014. ― № 11. ― С. 12‒16.

11. Kiiko, V. S. Transparent beryllia ceramics for laser technology and ionizing radiation dosimetry / V. S. Kiiko // Refract. Ind. Ceram. ― 2004. ― Vol. 45, № 3. ― P. 266‒272. https://doi.org/10.1023/B:REFR.0000046509.70557.d6. [Кийко, В. С. Прозрачная бериллиевая керамика для лазерной техники и дозиметрии ионизирующего излучения / В. С. Кийко // Новые огнеупоры. ― 2004. ― № 5. ― С. 40‒48].

12. Ивановский, А. Л. Электронная структура и свойства оксида бериллия / А. Л. Ивановский, И. Р. Шеин, Ю. Н. Макурин [и др.] // Неорганические материалы. ― 2009. ― Т. 45, № 3. ― С. 263‒275.

13. Kortov, V. New BeO Ceramics for TL ESR Dosimetry / V. Kortov, I. Milman, A. Slesarev [et al.] // Radiation Protection Dosimetry. ― 1993. ― Vol. 47, № 1‒4. ― Р. 267‒270.

14. Kiiko, V. S. Microstructure and electric conductivity of composite (BeO + TiO2) ceramics / V. S. Kiiko, M. A. Gorbunova, Yu. N. Makurin [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2007. ― Vol. 48, № 6. ― P. 429‒434. https://doi.org/10.1007/s11148-008-9012-8. [Кийко, В. С. Микроструктура и электропроводность композиционной (ВеО + TiO2)-керамики / В. С. Кийко, М. А. Горбунова, Ю. Н. Макурин [и др.] // Новые Огнеупоры. ― 2007. ― № 11. ― C. 68‒74].

15. Батыгин, В. Н. Объемные поглотители для мощных ЛБВ / В. Н. Батыгин, Н. Д. Ефимова, А. В. Иноземцева [и др.] // Электроника СВЧ. ― 1970. ― № 11. ― С. 95‒102.

16. Михаилов, С. Г. О некоторых свойствах титаномагниевых и титанобериллиевых оксидных поглотителей СВЧ-колебаний и электронной бомбардировки на их состав / С. Г. Михаилов // Украинский физический журнал. ― 1967. ― Т. 12, № 9. ― С. 1415, 1416.

17. Malkin, A. Approbation of the measurement method to determining the permittivity of micro- and nanopowders of titanium dioxide / A. Malkin, A. Korotkov, N. Knyazev [et al.] // 2019 International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON). ― 2019. ― P. 0217‒0220.

18. Malkin, A. Measurement of electrodynamic parameters of powder materials / A. Malkin, A. Korotkov, S. Knyazev // 2019 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). ― 2019.

19. Malkin, A. I. Dielectric permittivity and permeability measurement system / A. I. Malkin, N. S. Knyazev // CEUR Workshop Proceedings. CEUR Workshop Proceedings. ― 2017. ― Vol. 1814. ― P. 45‒51.

20. Nicolson, A. M. Measurement of the intrinsic properties of materials by time-domain techniques / A. M. Nicolson, G. F. Ross // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. ― 1970. ― Vol. 19, № 4. ― P. 377‒382.

21. Weir, W. B. Automatic measurement of complex dielectric constant and permeability at microwave frequencies / W. B. Weir // Proceedings of the IEEE. ― 1974. ― Vol. 62, № 1. ― P. 33‒36.

22. Marks, R. B. A multiline method of network analyzer calibration / R. B. Marks // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. ― 1991. ― Vol. 39, № 7. ― P. 1205‒1215.

23. Malkin, A. Estimation of uncertainty of permittivity measurement with transmission line method in the wide frequency range / A. Malkin, V. Chechetkin, A. Korotkov [et al.] // 29th Telecommunications Forum (TELFOR). Belgrade, Serbia: IEEE. ― 2021. ― P. 1‒3.

24. Kiiko, V. S. Production features of preparation and properties of ceramic objects made from a mixture of lightly- and highly-ﬁred BeO powder / V. S. Kiiko, V. Y. Vaispapir // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 4. ― P. 423‒426. https://doi.org/10.1007/s11148-016-9997-3. [Кийко, В. С. Технологические особенности получения и свойства керамических изделий из смеси низко- и высокообожженного порошков ВеО / В. С. Кийко, В. Я. Вайспапир // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 8. ― С. 55‒58].

25. Командин, Г. А. Электродинамические характеристики оксида бериллия в субмиллиметровом инфракрасном диапазоне / Г. А. Командин, О. Е. Породинков, И. Е. Спектор [и др.] // Физика твердого тела. ― 2015. ― T. 57, № 12. ― Статья 2319.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Малкин А.И., Дрокин Н.А., Кийко В.С., Коротков А.Н., Чечеткин В.А. Электродинамические свойства (BеO + TiO₂)- керамики в сантиметровом диапазоне длин волн. Новые огнеупоры. 2023;(10):45-52. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-10-45-52

For citation: Malkin A.I., Drokin N.A., Kiiko V.S., Korotkov A.N., Chchetkin V.A. Electrodynamic properties of (BeO + TiO₂)- ceramics in the centimeter wavelength range. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2023;(10):45-52. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-10-45-52

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль

Новые огнеупоры

Электродинамические свойства (BеO + TiO2)- керамики в сантиметровом диапазоне длин волн