CN1236961A - 介电陶瓷和使用它的电容器 - Google Patents
介电陶瓷和使用它的电容器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1236961A CN1236961A CN99104909A CN99104909A CN1236961A CN 1236961 A CN1236961 A CN 1236961A CN 99104909 A CN99104909 A CN 99104909A CN 99104909 A CN99104909 A CN 99104909A CN 1236961 A CN1236961 A CN 1236961A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxide
- capacitor
- dielectric ceramic
- abo
- barium titanate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 39
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 210000003918 fraction a Anatomy 0.000 claims 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 10
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 5
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000015895 biscuits Nutrition 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 101100513612 Microdochium nivale MnCO gene Proteins 0.000 description 1
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
- H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
一种便宜的脉冲发生电容器,其特征即使在电容器在高温、高真空、低气压下使用时也不恶化,并能够在较宽的温度范围中产生高压脉冲。电容器A的介质体1由非线性介电陶瓷构成,它表现出抗减小性。非线性介电陶瓷含有多晶材料,它该材料含有钛酸钡作为主要成份,多晶材料表示为(1-a-b)ABO3+aM+bR,其中ABO3为钛酸钡成份,并表示钙钛矿结构,M是从由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,R是从由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并且a和b表示摩尔分数,A、B、a和b满足下面的关系:1.000≤A/B≤1.006(摩尔比),0.3≤b/a ≤3,0.0015≤a≤0.0050和0.0015≤b≤0.0050,而由Ad表示的M和R的总含量满足:0.3< Ad≤1.0(wt.%)。
Description
本发明涉及一种介电陶瓷和使用这种介电陶瓷的电容器。本发明尤其涉及一种用作放电灯(尤其是高压蒸气放电灯)的起动器的脉冲发生电容器,这种灯在其外泡内装有起动器。
普通的商用电源不足以起动诸如高压钠灯之类的高压蒸气放电灯,故必须给灯施加高压脉冲。有一种高压蒸气放电灯被广泛使用,这种灯中,将用于产生高压脉冲的起动器装入外泡内,并和普通高压汞灯的镇流器一同使用。这样的高压蒸气放电灯具有如此的基本结构:由非线性介电陶瓷制成的电容器和电弧管并联,在电弧管中装有半导体开关(SSS)以产生高压脉冲。把如此产生的高压脉冲和电源电压一起被施加给电弧管,以起动放电灯。
作为稳定地产生这种高压脉冲的装置的电容器,曾经使用由钛酸钡多晶材料制成的非线性介电陶瓷。
如图1中所示,这种非线性介电陶瓷电容器表现出D-E电滞,其中电位移(D)随电压(E)急剧地变化,并且当大于介电陶瓷电容器的矫顽场的电压施加给电容器时,电量在极化反转电压附近迅速地达到饱和量。这时电流的变化导致镇流器小的变化,从而由于镇流器的电感而产生相应于-L·di/dt的高压脉冲。
需要用于诸如高压钠灯之类的高压蒸气放电灯的非线性介电陶瓷电容器以具有陡的D-E电滞,并且它在很宽的温度范围内是稳定的。满足这种需求的非线性介电陶瓷电容器在例如第63-221504、63-221505、1-136323、和1-136324号日本专利申请公开中揭示。
顺便提及,通常,诸如高压钠灯之类的高压蒸气放电灯的外泡的内部保持在1×10-5torr的高真空,在点燃的过程中,外泡的内部面临高温(300℃)和高真空(1×10-5torr)。另外,钡吸气剂设置在外泡内,以吸附放电灯工作时产生的氧气,从而保持外泡内部的真空度。但是,当放电灯长时间工作后,外泡内部由于吸附到电弧管、用于支承电弧管的金属金属支承件、构成外泡的玻璃之类部件上的氢气、或由于吸收的水分分解的结果而产生的氢气使真空度降低(reducingatmosphere)。
因此,当在这样的状态下长时间使用高压蒸气放电灯时,即把非线性介电陶瓷电容器(例如在第63-221504、63-221505、1-136323、或者1-136324号日本专利申请公开中揭示的)装入要用于产生脉冲的外泡中,则介电陶瓷被还原(reduce),因此绝缘电阻降低,导致产生的脉冲的电压减小,或不产生脉冲,结果使放电灯不起动的问题。
为了解决这个问题,第60-52006号日本专利申请公开中揭示了一种措施,其中介电陶瓷电容器除了供电部分之外完全用无机玻璃覆盖,而在第4-34832号日本专利申请公开中揭示了一种方法,即在外泡的内部设置氢吸收剂。但是,这些方法不能抑制非线性介电陶瓷电容器的恶化。另外,用于产生脉冲的电容器和放电灯的结构变得复杂,导致成本增加。另外,如果如第60-52006号日本专利申请揭示的,介电陶瓷电容器完全由无机玻璃覆盖,则介电陶瓷电容器的D-E电滞特性由于玻璃而恶化,从而在某些情况下无法产生高压脉冲。
考虑到上述问题,本发明的一个目的是提供一种便宜的,用于产生脉冲电压的电容器(下面可称为脉冲发生电容器),其特性即使在电容器被用于高温、高真空、真空度降低时也不会恶化,并且它可以在较宽的温度范围内产生高压脉冲。
在本发明的一个方面,提供了一种在高压蒸气放电灯的内部使用的脉冲发生电容器,所述电容器包括:由非线性介电陶瓷构成的呈现抗还原性(resistanceagainst reduction)的介质零件。
较好地,呈现出还原性的非线性介电陶瓷包括含以钛酸钡作为主要成份的多晶材料,并且当多晶材料表示为下面的配方时,
(1-a-b)ABO3+aM+bR
其中ABO3是钛酸钡成份,并表现出钙钛矿结构,M是从由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,R是从由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并且a和b表示摩尔分数,
A,B,a和b满足下面的关系:
1.000≤A/B≤1.006(摩尔比)
0.3≤b/a≤3
0.0015≤a≤0.0050和
0 0015≤b≤0.0050
由Ad表示的M和R的总的含量满足:
0.3<Ad≤1.0(wt.%)。
这些范围将统称为第一个较佳的范围。
还有较好地,非线性介电陶瓷还包括含有Si作为主要成份的氧化物,其中对于100份重量的多晶材料,含Si氧化物为0.005-0.1份重量。
这一含Si氧化物的范围和上述的范围,即,1.000≤A/B≤1.006(摩尔比),0.3≤b/a≤3,0.0015≤a≤0.0050,0.0015≤b≤0.0050,0.3<Ad≤1.0i(wt.%),下面将统称为第二较佳的范围。
还有较好地,上述ABO3(当表示为{(Ba1-x-y-zSrxCayMgz)O}m(Ti1-o-pZroHfp)O2)是这样的,从而x、y、z、o、p和m满足下面的关系:
0≤x≤0.05
0≤y≤0.02
0≤z≤0.005
0.0035≤o+p≤0.12
(只要0≤o≤0.12和0≤p≤0.12)和
1.000≤m≤1.006。
这些范围将统称为第三较佳的范围。
在本发明的另一个方面,提供了一种介电陶瓷,它包多晶材料,该材料含有钛酸钡作为主要成份,其中当多晶材料表示为下面的配方:(1-a-b)ABO3+aM+bR
其中ABO3为钛酸钡成份,并表示钙钛矿结构,M是从由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,R是从由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并且a和b表示摩尔分数,
A,B,a和b满足下面的关系:
1.000≤A/B≤1.006(摩尔比)
0.3≤b/a≤3
0.0015≤a≤0.0050和
0.0015≤b≤0.0050
由Ad表示的M和R的总的含量满足:
0.3<Ad≤1.0(wt.%)。并且,介电陶瓷还包括含有Si作为主要成份的氧化物,对于100份重量的多晶材料,含Si氧化物有0.005-0.1份。
较好地,上述ABO3当(表示为{(Ba1-x-y-zSrxCayMgz)O}m(Ti1-0-pZr0Hfp)O2)时是这样的,从而x、y、z、o、p和m满足下面的关系:
0≤x≤0.05
0≤y≤0.02
0≤z≤0.005
0.0035≤o+p≤0.12
(只要0≤o≤0.12和0≤p≤0.12)和
1.000≤m≤1.006。
在本发明的还有一个方面,提供了高压金属蒸气放电灯,它使用本发明的电容器作为起动器。
参照下面结合附图对本发明的详细的描述,将容易地理解本发明的各种其它的目的、特点和许多附带优点,在这些附图中是:
图1是非线性介电陶瓷的典型D-E电滞特性曲线,这种非线性介电陶瓷被包含在本发明的电容器中;
图2是本发明的示例性的脉冲发生电容器的截面图;
图3是传统的脉冲发生电容器的截面图(现有技术);
图4是示出脉冲发生电路和脉冲测量电路的简图;
图5是示出产生的脉冲电压和灯的工作时间之间的关系的曲线图,这是从脉冲发生电容器中得到的;
图6是一草图,示出包含了本发明的电容器的高压钠灯的一个例子的结构;
图7是用于图6中所示的灯的电路图。
下面将参照附图,描述本发明的脉冲发生电容器。
图2是根据本发明的实施例的脉冲发生电容器的截面图。脉冲发生电容器A制造如下:首先,把由各种成份按照预定的比例而构成的原材料陶瓷粉末与黏合剂混合。把得到的材料混合、干燥、制成粒状、然后用例如压力模制等方式形成盘状模制品。模制品被烧制,从而得到非线性介电陶瓷1,它被用作介质零件。随后,通过例如烧结等方式在非线性介电陶瓷1的两个主表面上形成电极2。然后,设置由绝缘玻璃3制成的环用于绝缘。引线端子5通过导电黏合剂6连接到电极,以建立电气连接,由此得到脉冲发生电容器A。
非线性介电陶瓷由含有钛酸钡作为主要成份的多晶材料构成。钛酸钡由ABO3表示,这是表示钙钛矿结构的配方。在本发明中,A/B摩尔比受到控制,并且,添加由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,和由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并含有特定的量,从而保证抗还原性,并得到陡的D-E电滞。因此,即使当电容器处于高温、高真空、低气压,也可以得到高脉冲电压,但不允许绝缘电阻的减小。
对A/B比值的适当选择和加入Mn,Ni或Co的氧化物对改善抗减小性是有效的。但是,应当注意,这两个不能单独地提供陡的D-E电滞,并且不能保证较高的脉冲电压。因此,在本发明的特性中,还加入了从由La,Ce,Nd,Pr,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,和Yb组成的组中选出的一种元素的氧化物,并且调节它和Mn,Ni或Co的氧化物的量的比值,由此保证了足够的抗减小性以及令人满意的脉冲电压特性。
通过再结合含有Si作为主要成份的氧化物,可以得到非线性介电陶瓷的烧结相关性的极好的再现性,这导致的陶瓷其组织的颗粒具有较小变化的尺寸。这提供了产生的脉冲高电压,以及击穿电压的增加。
下面将通过实施例描述本发明。但是,本发明不限于这些例子。
实施例1
提供BaCO3,CaCO3,SrCO3,MgCO3,TiO2,ZrO2和Hf2O3(纯度为99%或更大)作为起动材料。
这些起动材料被混合,产生组合,它由{(Ba1-x-y-zSrxCayMgz)O}m(Ti1-0-pZr0Hfp)O2表示,其中x,y,z,o,p和m假定为表1中所示的值。每一个组合用球磨机湿参合、碾碎、干燥、并在1120℃下煅烧2个小时,以达到小型。得到的小型用于燥-压碎机压碎,以产出压碎的材料,它的颗粒直径为1μm或更少。
表1
样品编号 | (Ba1-x-ySrxCayMgz)O)m(Ti1-o-pZroHfp)O2 | ||||||
x | y | z | m | o | p | o+p | |
*1 | 0.10 | 0.01 | 0.003 | 1.004 | 0.03 | 0.04 | 0.07 |
*2 | 0.01 | 0.05 | 0.001 | 1.003 | 0.04 | 0.01 | 0.05 |
*3 | 0.03 | 0.005 | 0.010 | 1.001 | 0.02 | 0.02 | 0.04 |
*4 | 0.02 | 0.015 | 0.004 | 1.002 | 0.005 | 0.005 | 0.01 |
*5 | 0.04 | 0.01 | 0.003 | 1.003 | 0.18 | 0.02 | 0.2 |
*6 | 0.04 | 0.015 | 0.002 | 0.995 | 0.03 | 0.03 | 0.06 |
*7 | 0.01 | 0.015 | 0.003 | 1.010 | 0.04 | 0.06 | 0.1 |
*8 | 0.03 | 0.01 | 0.002 | 1.003 | 0.05 | 0.04 | 0.09 |
*9 | 0.02 | 0.005 | 0.002 | 1.004 | 0.01 | 0.05 | 0.08 |
*10 | 0.03 | 0.01 | 0.004 | 1.003 | 0.06 | 0.05 | 0.11 |
*11 | 0.04 | 0.01 | 0.001 | 1.005 | 0.02 | 0.03 | 0.05 |
*12 | 0.02 | 0.005 | 0.001 | 1.001 | 0.07 | 0.02 | 0.09 |
*13 | 0.01 | 0.005 | 0.002 | 1.005 | 0.03 | 0.04 | 0.07 |
*14 | 0.03 | 0.015 | 0.003 | 1.002 | 0.01 | 0.03 | 0.04 |
*15 | 0.04 | 0.005 | 0.004 | 1.005 | 0.02 | 0.01 | 0.03 |
*16 | 0.04 | 0.015 | 0.002 | 1.002 | 0.02 | 0.05 | 0.07 |
*17 | 0.02 | 0.01 | 0.002 | 1.002 | 0.04 | 0.03 | 0.07 |
18 | 0.03 | 0.01 | 0.004 | 1.000 | 0.07 | 0.01 | 0.08 |
19 | 0.02 | 0.015 | 0.001 | 1.006 | 0.05 | 0.02 | 0.07 |
20 | 0.01 | 0.005 | 0.004 | 1.001 | 0.01 | 0.09 | 0.1 |
21 | 0.03 | 0.005 | 0.003 | 1.005 | 0.06 | 0.02 | 0.08 |
22 | 0.04 | 0.01 | 0.004 | 1.003 | 0.08 | 0.03 | 0.11 |
23 | 0.03 | 0.005 | 0.002 | 1.003 | 0.09 | 0.01 | 0.1 |
24 | 0.01 | 0.015 | 0.003 | 1.004 | 0.05 | 0.04 | 0.09 |
25 | 0.04 | 0.015 | 0.001 | 1.002 | 0.10 | 0.01 | 0.11 |
26 | 0.02 | 0.01 | 0.003 | 1.002 | 0.02 | 0.02 | 0.04 |
27 | 0.01 | 0.01 | 0.004 | 1.003 | 0.04 | 0.03 | 0.07 |
28 | 0.01 | 0.015 | 0.002 | 1.001 | 0.07 | 0.01 | 0.08 |
29 | 0.03 | 0.01 | 0.001 | 1.005 | 0.09 | 0.02 | 0.11 |
30 | 0 | 0.005 | 0.002 | 1.005 | 0.03 | 0.06 | 0.09 |
31 | 0.05 | 0.01 | 0.004 | 1.004 | 0.08 | 0.03 | 0.11 |
32 | 0.03 | 0 | 0.004 | 1.002 | 0.01 | 0.05 | 0.06 |
33 | 0.02 | 0.02 | 0.000 | 1.000 | 0.06 | 0.02 | 0.08 |
34 | 0.03 | 0.015 | 0 | 1.001 | 0.04 | 0.01 | 0.05 |
35 | 0.03 | 0.01 | 0.005 | 1.003 | 0.05 | 0.04 | 0.09 |
36 | 0.01 | 0.015 | 0.001 | 1.005 | 0.005 | 0.030 | 0.035 |
37 | 0.04 | 0.015 | 0.004 | 1.001 | 0.10 | 0.02 | 0.12 |
38 | 0.01 | 0.005 | 0.001 | 1.004 | 0 | 0.12 | 0.12 |
39 | 0.03 | 0.005 | 0.003 | 1.005 | 0.12 | 0 | 0.12 |
40 | 0.02 | 0.015 | 0.002 | 1.002 | 0 | 0.05 | 0.05 |
41 | 0.04 | 0.01 | 0.004 | 1.003 | 0.05 | 0 | 0.06 |
(1)样品号
将MnCO3,NiO,CoO,La2O3,CeO2,Nd2O3,Pr6O11,Sm2O3,Eu2O3,Gd2O3,Tb2O3,Dy2O3,Dy2O3,Ho2O3,Er2O3,Yb2O3和SiO2加入压碎的材料,以得到如表2和3中所示的组织。另外,加入聚乙烯醇(3wt.%)和纯水,并且每一个得到的化合物都用球磨机湿参合、干燥、接受颗粒化,并在2tons/cm2的压力下模制,由此得到盘状模制品。
表2
(1)样品号(2)总的“a”(3)总的“b”(4)(重量的份数)
样品编号 | aM | bR | b/a | M+R(wt%) | SiO2(wt%) | |||||||||||||||
MnO | NiO | CoO | a的合计 | La2O3 | CeO2 | Nd2O3 | Pr2O11 | Sm2O3 | Eu2O7 | Gd2O3 | Tb2O3 | Dy2O3 | Ho2O3 | Er2O3 | Yb2O3 | b的合计 | ||||
*1 | 0.002 | 0.001 | 0 | 0.003 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 0.7 | 0.5 | 0.05 |
*2 | 0.002 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0.003 | 1 | 0.67 | 0.04 |
*3 | 0.002 | 0.001 | 0 | 0.003 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 0.004 | 1.3 | 0.84 | 0.06 |
*4 | 0.001 | 0.001 | 0.002 | 0.004 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 0.5 | 0.44 | 0.02 |
*5 | 0.002 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0.004 | 2 | 0.6 | 0.04 |
*6 | 0.002 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 0.7 | 0.5 | 0.01 |
*7 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.003 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 1 | 0.64 | 0.03 |
*8 | 0.001 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 2 | 0.35 | 0.07 |
*9 | 0.004 | 0.002 | 0.002 | 0.008 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0.4 | 0.89 | 0.04 |
*10 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0.0005 | 0.0005 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0.5 | 0.43 | 0.02 |
*11 | 0.002 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0.001 | 0.003 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.006 | 2 | 0.88 | 0.01 |
*12 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.006 | 0 | 0 | 0.0005 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0005 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0.2 | 0.59 | 0.02 |
*13 | 0.001 | 0.0005 | 0 | 0.0015 | 0 | 0.0005 | 0.002 | 0.0005 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0.0005 | 0.0005 | 0 | 0.005 | 3.3 | 0.96 | 0.03 |
*14 | 0 | 0.001 | 0 | 0.001 | 0.0005 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0005 | 0 | 0.002 | 2 | 0.3 | 0.07 |
*15 | 0.001 | 0 | 0.004 | 0.005 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.005 | 0 | 0.005 | 1 | 1.2 | 0.01 |
*16 | 0.002 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 1.5 | 0.44 | 0 |
*17 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0.002 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0.003 | 1.5 | 0.45 | 0.2 |
18 | 0.002 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 0.7 | 0.5 | 0.01 |
19 | 0.002 | 0.001 | 0 | 0.003 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 0.7 | 0.5 | 0.09 |
20 | 0.001 | 0 | 0.0005 | 0.0015 | 0 | 0 | 0.002 | 0.0005 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0.0045 | 3 | 0.9 | 0.02 |
表3
(1)样品号(2)总的“a”(3)总的“b”(4)(重量的份数)
样品编号 | aM | bR | b/a | M+R(wt%) | SiO2(wt%) | |||||||||||||||
MnO | NiO | CoO | a的含计 | La2O3 | CeO2 | Nd2O3 | Pr2O11 | Sm2O3 | Eu2O3 | Gd2O3 | Tb2O3 | Dy2O3 | Ho2O3 | Er2O3 | Yb2O3 | b的含计 | ||||
21 | 0.002 | 0.001 | 0.002 | 0.005 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0005 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0015 | 0.3 | 0.59 | 0.07 |
22 | 0.001 | 0.0005 | 0 | 0.0015 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.004 | 27 | 0.69 | 0.05 |
23 | 0.003 | 0.001 | 0.001 | 0.005 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 0.4 | 0.64 | 0.02 |
24 | 0.002 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0003 | 0 | 0 | 0.0002 | 0 | 0.0015 | 0.5 | 0.43 | 0.03 |
25 | 0.002 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.005 | 1.7 | 0.78 | 0.08 |
26 | 0.002 | 0 | 0 | 0.002 | 0.0005 | 0.0015 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 1 | 0.32 | 0.02 |
27 | 0.002 | 0 | 0.002 | 0.004 | 0.003 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.005 | 1.3 | 1 | 0.06 | |
28 | 0.002 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0.003 | 1.5 | 0.59 | 0.005 |
29 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 1.5 | 0.58 | 0.1 |
30 | 0.002 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0005 | 0 | 0 | 0 | 0.0035 | 1.2 | 0.93 | 0.04 |
31 | 0.002 | 0.001 | 0 | 0.003 | 0 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.002 | 0.7 | 0.43 | 0.06 |
32 | 0.002 | 0 | 0.002 | 0.004 | 0 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0.004 | 1 | 0.83 | 0.01 |
33 | 0.002 | 0.002 | 0 | 0.004 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 0.8 | 0.59 | 0.04 |
34 | 0.001 | 0.002 | 0 | 0.003 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 1 | 0.53 | 0.02 |
35 | 0.002 | 0.001 | 0 | 0.003 | 0 | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0.003 | 1 | 0.52 | 0.05 |
36 | 0.002 | 0 | 0.002 | 0.004 | 0 | 0 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0005 | 0.0025 | 0.6 | 0.95 | 0.03 |
37 | 0.002 | 0.001 | 0 | 0.003 | 0 | 0 | 0.002 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 1 | 0.65 | 0.07 |
38 | 0.002 | 0 | 0.002 | 0.004 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0.003 | 0.8 | 0.65 | 0.04 |
39 | 0.003 | 0 | 0.001 | 0.004 | 0.001 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 0.8 | 0.65 | 0.06 |
40 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.003 | 0.001 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 1 | 0.66 | 0.03 |
41 | 0.002 | 0 | 0 | 0.002 | 0.001 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.003 | 1.5 | 0.58 | 0.07 |
随后,把得到的模制品在表4所示的温度下烧制2小时,以得到直径为18mm,厚度为0.6mm的非线性介电陶瓷。
如图2中所示,由银制成的电极(直径为16mm)通过烧制形成在每种介电陶瓷的两个主表面上。另外,设置由玻璃陶瓷制成的(其外直径为17mm,内直径为14mm)绝缘玻璃环。随后,通过使用导电黏合剂把由镍制成的引线端子连接到上述电极,由此得到脉冲发生电容器A。
通过使用脉冲发生电路和脉冲测量电路(如图4中所示)在-40℃、室温(20℃)以及50℃下对所得电容器测量所产生的脉冲的电压。如图4中所示,把如上所述制成的脉冲发生电容器A放置在温床槽(thermo-vessel)中。半导体开关C(导通电压为150V)和与400瓦的高压汞灯(电源:220V,60Hz)一起使用的镇流器D串联地连接到电容器A。把如此形成的串联电路连至AC电源E(100-Vac,60-Hz),由此完成脉冲发生电路。通过使用连接在包含电容器A和半导体C的串联电路相对端之间的示波器F测量产生的脉冲的电压(下面简称为脉冲电压)。
然后,通过用绝缘电阻测量计,施加100Vdc的电压2分钟来测量绝缘电阻,并且计算体电阻率(ρ)。
为了测量在高温以及低气压下性质的历时变化,允许每一个电容器在真空室(400℃,1×10-5,氢浓度:0.5%)中放置1000小时。在室温(20℃)下使用脉冲发生电路和脉冲测量电路(如图4中所示)测量允许放置后的电容器的脉冲电压。测量绝缘电阻,并计算体电阻率(ρ)。
AC击穿电压测量如下。通过烧制,在每一个非线性介电陶瓷(其直径为18mm,厚度为0.6mm,它是通过在表4中所示的温度下烧制而得到的)的两个主表面上形成直径为14mm的银电极,由此作出样品电容器。每一个样品的电压在样品经受了在硅油槽中的电压升高(60Hz,100Vrms/秒)发生击穿时测量。
测试的全部结果示于表4中。表1到4中第6到15号样品落在第一较佳的范围(这相应于权利要求2的范围)外面。第6到17号样品落在第二较佳的范围(这相应于权利要求3的范围)外面。第1到17号样品落在第三较佳的范围外面(这相应于权利要求4的范围),并用“*”作记号。即,第18到41号样品落在本发明的最好的范围内。
表4
样品编号 | 烧成温度(℃) | 发生脉冲电压(kV) | 体积电阻率ρ(Ω·m) | 400℃/1×10-5Torr/0.5%H2,1000hr後 | 交流絶缘破坏電压(kV/mm) | |||
-40℃ | 室温 | 50℃ | 发生脉冲电压(kV) | 体积电阻率(Ω·m) | ||||
*1 | 1340 | 1.91 | 1.84 | 1.35 | 3.51×1012 | 1.77 | 1.24×1012 | 6.24 |
*2 | 1320 | 1.59 | 1.48 | 1.3 | 2.96×1012 | 1.42 | 9.52×1010 | 6.08 |
*3 | 1300 | 1.57 | 1.42 | 1.3 | 1.36×1012 | 1.37 | 9.87×1010 | 4.92 |
*4 | 1320 | 1.59 | 1.45 | 1.34 | 6.52×1011 | 1.55 | 8.51×1011 | 6.25 |
*5 | 1340 | 1.82 | 1.59 | 1.36 | 3.05×1012 | 1.64 | 1.62×1012 | 6.49 |
*6 | 1300 | 2.00 | 1.82 | 1.71 | 4.34×1012 | 1.18 | 5.60×107 | 4.15 |
*7 | 1380 | 1.48 | 1.33 | 1.22 | 2.46×1012 | 1.33 | 2.46×1012 | 9.52 |
*8 | 1320 | 2.03 | 1.85 | 1.74 | 6.42×1011 | 1.11 | 4.43×107 | 6.18 |
*9 | 1340 | 1.58 | 1.43 | 1.35 | 2.87×1012 | 1.53 | 1.09×1012 | 6.41 |
*10 | 1320 | 1.57 | 1.48 | 1.37 | 8.27×1011 | 1.68 | 5.6×1011 | 6.54 |
*1 | 1360 | 1.58 | 1.45 | 1.34 | 2.87×1011 | 1.39 | 5.05×1010 | 5.55 |
*12 | 1320 | 1.74 | 1.60 | 1.49 | 2.21×1012 | 1.50 | 1.03×1012 | 6.13 |
*13 | 1360 | 1.96 | 1.81 | 1.70 | 4.18×1011 | 1.29 | 3.7×107 | 4.66 |
*14 | 1300 | 2.03 | 1.88 | 1.77 | 8.40×1011 | 1.25 | 5.22×107 | 6.54 |
*15 | 1360 | 1.79 | 1.59 | 1.48 | 1.91×1012 | 1.54 | 1.73×1012 | 6.59 |
*16 | 1340 | 1.48 | 1.36 | 1.25 | 2.68×1012 | 1.31 | 9.47×1011 | 3.87 |
*17 | 1300 | 1.73 | 1.58 | 1.47 | 1.81×1012 | 1.58 | 1.66×1012 | 6.48 |
18 | 1320 | 2.24 | 2.09 | 1.98 | 1.08×1012 | 2.11 | 1.07×1012 | 6.09 |
19 | 1360 | 2.13 | 1.98 | 1.87 | 2.82×1012 | 1.97 | 2.84×1012 | 6.38 |
20 | 1320 | 2.10 | 1.95 | 1.84 | 2.21×1012 | 1.96 | 2.2×1012 | 6.11 |
21 | 1360 | 2.20 | 1.94 | 1.82 | 3.14×1012 | 1.94 | 3.15×1012 | 6.24 |
22 | 1320 | 2.19 | 2.06 | 1.97 | 2.44×1012 | 2.04 | 2.43×1012 | 6.18 |
23 | 1340 | 2.14 | 1.99 | 1.88 | 3.45×1012 | 1.99 | 3.45×1012 | 6.49 |
24 | 1340 | 2.21 | 2.06 | 1.95 | 6.53×1012 | 2.05 | 6.5×1012 | 6.04 |
25 | 1300 | 2.19 | 2.04 | 1.93 | 6.31×1012 | 2.06 | 6.33×1012 | 6.43 |
26 | 1340 | 2.27 | 2.12 | 2.05 | 7.14×1012 | 2.12 | 7.13×1012 | 6.62 |
27 | 1320 | 2.20 | 2.05 | 1.94 | 6.42×1012 | 2.04 | 6.43×1012 | 6.55 |
28 | 1340 | 2.08 | 1.93 | 1.82 | 3.23×1012 | 1.92 | 3.23×1012 | 6.04 |
29 | 1340 | 2.19 | 2.04 | 1.93 | 3.33×1012 | 2.02 | 3.32×1012 | 6.54 |
30 | 1360 | 2.04 | 1.89 | 1.83 | 4.83×1012 | 1.90 | 4.82×1012 | 6.39 |
31 | 1320 | 2.10 | 1.95 | 1.84 | 5.39×1012 | 1.94 | 5.39×1012 | 6.45 |
32 | 1340 | 2.21 | 2.06 | 2.00 | 2.95×1012 | 2.06 | 2.93×1012 | 6.56 |
33 | 1320 | 2.10 | 1.95 | 1.84 | 5.36×1012 | 1.95 | 5.35×1012 | 6.45 |
34 | 1320 | 2.13 | 1.98 | 1.87 | 2.65×1012 | 1.99 | 266×1012 | 6.08 |
35 | 1320 | 2.07 | 1.92 | 1.81 | 5.09×1012 | 1.91 | 5.09×1012 | 6.11 |
36 | 1360 | 2.16 | 2.01 | 1.86 | 4.92×1012 | 1.99 | 4.9×1012 | 6.51 |
37 | 1300 | 2.09 | 1.94 | 1.83 | 5.21×1012 | 1.94 | 5 20×1012 | 6.44 |
38 | 1340 | 2.08 | 1.93 | 1.82 | 5.12×1012 | 1.91 | 5.14×1012 | 6.43 |
39 | 1340 | 2.09 | 1.94 | 1.83 | 5.23×1012 | 1.93 | 5.22×1012 | 6.44 |
40 | 1320 | 2.20 | 2.05 | 1.94 | 4.35×1012 | 2.06 | 4.36×1012 | 6.55 |
41 | 1300 | 2.22 | 2.07 | 1.96 | 5.25×1012 | 2.05 | 5.23×1012 | 6.57 |
1样品号
2烧制温度(℃)
3产生的脉冲的电压(kV)
4室温
5体电阻率ρ(Ω·m)
6产生的脉冲的电压(kV)
7体电阻率ρ(Ω·m)
8AC击穿电压(kV/mm)
如从表1到4中显见,落在最好的范围中(即第三较佳的范围(这相应于权利要求4的范围))的本发明的脉冲发生电容器在-40到50℃的温度范围中的脉冲电压为1.8kV或更大。另外,即使当电容器面临高温和较小的气压下,其导通电压不降低,比脉冲电压也不降低。另外,电容器表现AC击穿电压为6kVrms/mm或更高。
如上所述,用于构成脉冲发生电容器的本发明的介电陶瓷具有一成份,表示为配方(1-a-b)ABO3+aM+bR,其中ABO3是钛酸钡成份,并表现出钙钛矿结构,M是从由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,R是从由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并且a和b表示摩尔分数。下面将描述介电陶瓷中确定成份的限制的原因。
具有第6号样品的成份(其中A/B比值-即当配方ABO3由{(Ba1-x-y-zSrxCayMgz)O}m(Ti1-0-pZr0Hfp)O2)表示时,m的值小于1.000)的脉冲发生电容器具有较差的性质。即,由于因处于高温、低气压中的介电陶瓷的还原导致绝缘电阻降低,电容器具有降低很多的脉冲电压。具有第7号样品的成份(其中A/B比值大于1.006)具有较差的性质,这是因为脉冲电压减小。
在“a”(即,M的摩尔分数)小于0.0015的情况下(如第8号样品情况那样),当处于高温、低气压下时不利地导致脉冲电压明显的减小。还有,在“a”(即M的摩尔分数)超过0.0050时-(如第9号样品的情况那样),在工作温度范围为-40℃到50℃中脉冲电压不利地减小。
在“b”(即,R的摩尔分数)小于0.0015(如第15号样品的情况那样或超过0.0050(如在第11号样品的情况那样)的情况,无法得到高于1.8kV的脉冲电压。
在“b/a”(即M和R的摩尔分数比)小于0.3(如第12号样品的情况下)脉冲电压不利地明显减小。还有,在比值超过3的情况下(如第13号样品的情况那样)在面临高温、低气压时脉冲电压不利地减小。
在“Ad”(即M和R的总含量)为0.3wt.%或者更小(如第14号样品的情况下),在面临高温、低气压时不利地使体电阻率减小和脉冲电压明显减小。还有,在总含量“Ad”超过1.0wt.%的情况下(如第15号样品的情况下)无法得到高于1.8kV的脉冲电压。
在以Si作为主要成份的氧化物(即SiO2)的含量小于0.005份重量(如第16号样品的情况那样)的情况下,无法得到高于1.8kV的脉冲电压,并且不利地使AC击穿电压减小。当包含有电容器的灯反复工作时,电容器趋向于引起击穿。还有,在SiO2的含量超过0.1份重量(如在第17号样品的情况那样)的情况下可使脉冲电压的减小。
在ABO3表示为{(Ba1-x-y-zSrxCayMgz)O}m(Ti1-0-pZr0Hfp)O2的情况下,当“x”(即,Sr的参数)超过0.05(如第1号样品中的情况那样),在50℃下无法得到高于1.8kV的脉冲电压。但是,可以通过包含Sr,从而“x”为0.05或更小可增大脉冲电压。
在“y”(Ca的参数)超过0.02的情况下(如第2号样品的情况下使脉冲电压不利地减小。但是,当“y”是0.02或更小时,在高温、低气压下脉冲电压不下跌。
在“z”(Mg的参数)超过0.005的情况下,(如第3号样品的情况那样),无法得到高于1.8kV的脉冲电压。但是,包含Mg,(从而“z为0.005或者更小),增加了抗还原性,并防止了在高温、低气压下减小脉冲电压。
在“o+p”(“o”是Zr的参数,而“p”是Hf的参数)小于0.035的情况那样--如第4号样品的情况那样--不利地导致脉冲电压减小。在“o+p”超过0.12的情况那样(如第5号样品的情况那样),在室温或50℃无法得到高于1.8kV的脉冲电压。
例2
生产与例1中的第26号样品相应的脉冲发生电容器A,它落在本发明第三较好范围(相应于权利要求4的范围)中,并制造将电容器A装入其外泡内的高压钠灯。
图6是使用本发明的非线性电容器的高压钠灯的示意图。图7是其电路图。
标号102表示高压钠灯的电弧管,而101表示起动器。作为起动器,使用本发明非线性电容器。电容器和电弧管102并联。起动器和电弧管装入由硬玻璃制成的外泡110的内部。在外泡110的内部,装入例如钡吸气剂112之类的吸气剂,外泡的内部抽至高真空。灯头111设置在灯泡110的端部,用于和内部导体122和121建立电气连接。
通过使用连接到AC电源105的镇流器104使高压钠灯工作。
为了比较,用于备制例1中的第14号样品的非线性介电陶瓷以和例1中所述的类似的方法生产。电容器落在本发明第一较佳的范围(相应于权利要求2的范围)中。如图3中所示,通过烧制,在非线性介电陶瓷的两个主表面上形成由硅制成的电极(直径为16mm)。另外,包含玻璃陶瓷的绝缘玻璃13设置在非线性介电陶瓷11的两个主表面除了供电部分14外的的整个表面上。随后,由镍制成的引线端子15通过导电黏合剂16作中介而连接到供电部分14,从而引线端子通过供电部分14电气连接到电极12,由此完成脉冲发生电容器B。还有,生产其外泡内装有电容器B的高压钠灯。
作为另一个比较的灯,分别地生产一种高压钠灯,其外泡内有电容器B和氢吸附剂。氢吸附剂基于重量比为87/13的Zr/Al。
使用这三类灯,进行点燃测试。在测试中使用和400瓦高压汞灯(电源:220V,60Hz)一起使用的镇流器。点燃的循环由开10小时和关1小时的暗灯构成。
图5示出产生的脉冲电压对灯的点燃时间的变化。从图5中显见的,落在本发明的第三较佳的范围(相应于权利要求4的范围)中的电容器A只允许脉冲电压有较小的减小;但是,落在本发明的第一较佳的范围(相应于权利要求2的范围)中的电容器B允许脉冲电压有显著的减小,即使是和氢吸附剂一起使用。
如上所述,本发明的脉冲发生电容器由非线性介电陶瓷构成,这种陶瓷的气压,并在较宽的温度范围内具有陡的D-E电滞特性。还有,由于本发明的脉冲发生电容器不必由绝缘玻璃完全地覆盖,故避免了由这种涂敷玻璃引起的特性的恶化。另外,电容器具有较高的AC介电击穿电压。
由此,本发明可以提供一种便宜的脉冲发生电容器,即使在电容器用于高温、高真空、低气压时其特性也不恶化,并且能够在较宽的温度范围内产生高压脉冲。
还有,使用本发明的脉冲发生电容器在外泡中不需要氢吸附剂。由此,可能得到可靠的“内装起动器”型高压蒸气放电管,它以较低成本将起动器装在放电管的外泡的内。
Claims (8)
1.一种在高压蒸气放电灯的外泡内使用的脉冲发生电容器,其特征在于所述电容器包含由非线性介电陶瓷制成的介质零件,它显现出抗还原性。
2.如权利要求1所述的脉冲发生电容器,其特征在于显现出抗还原性的非线性介电陶瓷包括多晶材料,该材料包含钛酸钡作为主要成份,并且多晶材料表示为下述配方:
(1-a-b)ABO3+aM+bR
其中ABO3是钛酸钡成份,并表现出钙钛矿结构,M是由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,R是从由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并且a和b表示摩尔分数,
A、B、a和b满足下面的关系:
1.000≤A/B≤1.006(摩尔比)
0.3≤b/a≤3
0.0015≤a≤0.0050和
0.0015≤b≤0.0050
由Ad表示的M和R的总含量满足:
0.3<Ad≤1.0(wt.%)。
3.如权利要求1所述脉冲发生电容器,其特征在于表现出抗还原性的非线性介电陶瓷包含多晶材料,该材料含有钛酸钡作为主要成份,并且所述多晶材料表示为下述配方
(1-a-b)ABO3+aM+bR
其中ABO3是钛酸钡成份,并表现出钙钛矿结构,M是从由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,R是从由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并且a和b表示摩尔分数,
A、B、a和b满足下面的关系:
1.000≤A/B≤1.006(摩尔比)
0.3≤b/a≤3
0.0015≤a≤0.0050和
0.0015≤b≤0.0050
由Ad表示的M和R的总的含量满足:
0.3<Ad≤1.0(wt.%),并且
所述非线性介电陶瓷还包括含有Si作为主要成份的氧化物,对100份重量的多晶材料,所述氧化物有0.005-0.1份。
4.如权利要求2或3所述的脉冲发生电容器,其特征在于当所述ABO3(表示为{(Ba1-x-y-zSrxCayMgz)O}m(Ti1-0-pZr0Hfp)O2)时,x、y、z、o、p和m满足下面的关系:
0≤x≤0.05
0≤y≤0.02
0≤z≤0.005
0.0035≤o+p≤0.12
(只要0≤o≤0.12和0≤p≤0.12)和
1.000≤m≤1.006。
5.一种介电陶瓷,包含多晶材料,所述材料含有钛酸钡作为主要成份,所述多晶材料表示为下面的配方:
(1-a-b)ABO3+aM+bR
其中ABO3是钛酸钡成份,并表现出钙钛矿结构,M是从由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,R是从由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并且a和b表示摩尔分数,
A、B、a和b满足下面的关系:
1.000≤A/B≤1.006(摩尔比)
0.3≤b/a≤3
0.0015≤a≤0.0050和
0.0015≤b≤0.0050
由Ad表示的M和R的总的含量满足:
0.3<Ad≤1.0(wt.%)。
6.一种介电陶瓷,包含多晶材料,所述材料含有钛酸钡作为主要成份,所述多晶材料表示为下面的配方:
(1-a-b)ABO3+aM+bR
其中ABO3是钛酸钡成份,并表现出钙钛矿结构,M是从由Mn、Ni和Co组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,R是从由La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Yb组成的组中选出的至少一种元素的氧化物,并且a和b表示摩尔分数,
A,B,a和b满足下面的关系:
1.000≤A/B≤1.006(摩尔比)
0.3≤b/a≤3
0.0015≤a≤0.0050和
0.0015≤6≤0.0050
由Ad表示的M和R的总的含量满足:
0.3<Ad≤1.0(wt.%),并且
所述介电陶瓷还包括有Si作为主要成份的氧化物,对100份重量的多晶材料,所述氧化物有0.005-0.1份重量。
7.如权利要求5或6所述的介电陶瓷,其特征在于当ABO3表示为{(Ba1-x-y-zSrxCayMgz)O}m(Ti1-0-pZr0Hfp)O2),x、y、z、o、p和m满足下面的关系:
0≤x≤0.05
0≤y≤0.02
0≤z≤0.005
0.0035≤o+p≤0.12
(只要0≤o≤0.12和0≤p≤0.12)和
1.000≤m≤1.006。
8.一种高压金属蒸气放电灯,使用如权利要求2或3所述的电容器作为起动器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP96162/98 | 1998-04-08 | ||
JP96162/1998 | 1998-04-08 | ||
JP09616298A JP3344314B2 (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | パルス発生用コンデンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1236961A true CN1236961A (zh) | 1999-12-01 |
CN1171256C CN1171256C (zh) | 2004-10-13 |
Family
ID=14157657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB991049098A Expired - Lifetime CN1171256C (zh) | 1998-04-08 | 1999-03-31 | 介电陶瓷和使用它的电容器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6356037B1 (zh) |
JP (1) | JP3344314B2 (zh) |
CN (1) | CN1171256C (zh) |
DE (1) | DE19913867B4 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1306524C (zh) * | 2001-01-10 | 2007-03-21 | 株式会社村田制作所 | 非还原介电陶瓷和使用它的陶瓷电子元件 |
CN101088960B (zh) * | 2006-06-12 | 2010-06-02 | Tdk株式会社 | 电子部件、电介质陶瓷组合物及其制造方法 |
CN110828176A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-21 | 东佳电子(郴州)有限公司 | 一种用于快放电单元的脉冲电容器 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9825296D0 (en) * | 1998-11-18 | 1999-01-13 | Microlights Ltd | A improvement to electrical lamps |
JP2002050536A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-15 | Murata Mfg Co Ltd | 耐還元性誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ |
JP3458837B2 (ja) * | 2000-10-06 | 2003-10-20 | 株式会社村田製作所 | パルス発生用コンデンサ |
DE10126958A1 (de) * | 2001-06-01 | 2002-12-05 | Philips Corp Intellectual Pty | Flüssigkristallbildschirm mit verbesserter Hintergrundbeleuchtung |
US20070109720A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Kyocera Corporation | Dielectric paste, capacitor-embedded glass-ceramic multilayer substrate, electronic component and method of manufacturing capacitor-embedded glass-ceramic multilayer substrate |
JP5398399B2 (ja) * | 2008-08-27 | 2014-01-29 | 京セラ株式会社 | ガラスセラミック基板およびコイル内蔵ガラスセラミック配線基板ならびにガラスセラミック基板の製造方法 |
JP5278682B2 (ja) * | 2009-02-09 | 2013-09-04 | Tdk株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
DE102017201326A1 (de) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Isolatoranordnung für eine Hochspannungs- oder Mittelspannungsanlage |
KR20190116141A (ko) | 2019-07-24 | 2019-10-14 | 삼성전기주식회사 | 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3330266A (en) * | 1966-02-03 | 1967-07-11 | Stephen Official Athletic Supp | Barbecue vessel |
JPS5935354A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-27 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高圧金属蒸気放電灯 |
US4405478A (en) * | 1982-11-22 | 1983-09-20 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Dielectric ceramic materials with insulated boundaries between crystal grains, and process for preparation |
JPS6052006A (ja) | 1983-08-31 | 1985-03-23 | 岩崎電気株式会社 | 強誘電体セラミツクコンデンサ− |
JPS63221504A (ja) | 1987-03-09 | 1988-09-14 | ティーディーケイ株式会社 | 非直線性誘電体素子 |
JPS63221505A (ja) | 1987-03-09 | 1988-09-14 | ティーディーケイ株式会社 | 非直線性誘電体素子 |
JP2696118B2 (ja) | 1987-11-24 | 1998-01-14 | 岩崎電気株式会社 | 非直線性誘電体素子の製造方法 |
JPH01136323A (ja) | 1987-11-24 | 1989-05-29 | Iwasaki Electric Co Ltd | 非直線性誘電体素子 |
EP0376670B1 (en) * | 1988-12-27 | 1995-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | A high-dielectric constant ceramic composite and ceramic capacitor elements |
JPH02228019A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-11 | Taiyo Yuden Co Ltd | 磁器コンデンサ及びその製造方法 |
US5014158A (en) * | 1989-04-11 | 1991-05-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laminated ceramic capacitor |
EP0425971B1 (en) * | 1989-10-31 | 1994-05-18 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Solid dielectric capacitor and method of manufacture |
JP2973217B2 (ja) | 1990-05-29 | 1999-11-08 | 岩崎電気株式会社 | 金属蒸気放電灯 |
US5262595A (en) * | 1990-07-25 | 1993-11-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic body including TiO2 dispersion in crystallized cordierite matrix phase, method of producing the same, and circuit board using the same |
DE4200356C2 (de) * | 1991-01-11 | 2000-05-18 | Murata Manufacturing Co | Verfahren zur Herstellung einer nicht-reduzierbaren dielektrischen keramischen Zusammensetzung |
KR940008695B1 (ko) * | 1991-12-26 | 1994-09-24 | 한국과학기술연구원 | 입계형 반도성 자기 콘덴서 |
US5361187A (en) * | 1993-03-11 | 1994-11-01 | Ferro Corporation | Ceramic dielectric compositions and capacitors produced therefrom |
US5510305A (en) * | 1993-06-15 | 1996-04-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Non-reducible dielectric ceramic composition |
US5504044A (en) * | 1993-11-10 | 1996-04-02 | Kyocera Corporation | Dielectric ceramic composition for high-frequency applications |
SG48535A1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-04-17 | Murata Manufacturing Co | Dielectric ceramic composition and monolithic ceramic capacitor using the same |
-
1998
- 1998-04-08 JP JP09616298A patent/JP3344314B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-03-26 DE DE19913867A patent/DE19913867B4/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-31 CN CNB991049098A patent/CN1171256C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-07 US US09/287,710 patent/US6356037B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1306524C (zh) * | 2001-01-10 | 2007-03-21 | 株式会社村田制作所 | 非还原介电陶瓷和使用它的陶瓷电子元件 |
CN101088960B (zh) * | 2006-06-12 | 2010-06-02 | Tdk株式会社 | 电子部件、电介质陶瓷组合物及其制造方法 |
CN110828176A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-21 | 东佳电子(郴州)有限公司 | 一种用于快放电单元的脉冲电容器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6356037B1 (en) | 2002-03-12 |
JP3344314B2 (ja) | 2002-11-11 |
CN1171256C (zh) | 2004-10-13 |
DE19913867B4 (de) | 2008-02-07 |
DE19913867A1 (de) | 1999-10-14 |
JPH11297563A (ja) | 1999-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1171256C (zh) | 介电陶瓷和使用它的电容器 | |
CN1090371C (zh) | 绝缘陶瓷组合物及使用该组合物的叠层陶瓷电容器 | |
CN1118444C (zh) | 介电陶瓷组合物及叠层陶瓷电容器 | |
CN1201339C (zh) | 介电陶瓷及其制造和评价方法,及单片陶瓷电子元件 | |
CN1085635C (zh) | 介电陶瓷组合物及使用该组合物的叠层陶瓷电容器 | |
CN1145596C (zh) | 非还原性介电陶瓷和使用该陶瓷的单块陶瓷电容器 | |
US6380118B1 (en) | Nonlinear dielectric ceramic, pulse generating capacitor, high-pressure vapor discharge lamp circuit, and high-pressure vapor discharge lamp | |
CN1216382C (zh) | 非还原介质陶瓷和单片陶瓷电容器 | |
CN1832905A (zh) | 介电陶瓷组合物和叠层陶瓷电容器 | |
CN101076503A (zh) | 电介质陶瓷及叠层陶瓷电容器 | |
CN1192569A (zh) | 独石陶瓷电容器 | |
JP2004238251A (ja) | 誘電体磁器組成物、及びセラミック電子部品 | |
JP4572397B2 (ja) | 蛍光ランプ用の電極材料 | |
US5258687A (en) | Mercury vapor discharge device | |
CN1257130C (zh) | 介电陶瓷及陶瓷电子部件 | |
RU2325369C2 (ru) | Способ получения полупроводящего керамического материала, полупроводящий керамический материал и свеча зажигания с его использованием | |
CN1179370C (zh) | 钛酸钡基电压非线性电阻及其制备方法 | |
JP2005041721A (ja) | 誘電体磁器組成物およびセラミック電子部品 | |
JP5742938B2 (ja) | 単板コンデンサ | |
CN1175434C (zh) | 电压非线性电阻及其制造方法 | |
CN86103814A (zh) | 超低温烧成陶瓷组合物 | |
CN103122246B (zh) | 一种具有高压电特性的荧光材料及制备方法 | |
JP2620827B2 (ja) | 放電灯装置 | |
JPH09183650A (ja) | 半導体磁器組成物とその製造方法 | |
CN1417161A (zh) | 介电陶瓷材料及采用该材料的电介质谐振器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1038220 Country of ref document: HK |
|
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20041013 |
|
CX01 | Expiry of patent term |