DE2150101A1 - Ceramic dielectric - contg barium or lead niobate or tantalate and barium-and lead-bismuth titanate - Google Patents

Ceramic dielectric - contg barium or lead niobate or tantalate and barium-and lead-bismuth titanate

Info

Publication number
DE2150101A1
DE2150101A1 DE19712150101 DE2150101A DE2150101A1 DE 2150101 A1 DE2150101 A1 DE 2150101A1 DE 19712150101 DE19712150101 DE 19712150101 DE 2150101 A DE2150101 A DE 2150101A DE 2150101 A1 DE2150101 A1 DE 2150101A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mol
lead
barium
composition
pbo
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.)
Pending
Application number
DE19712150101
Other languages
German (de)
Inventor
Truman Clifford Rutt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NL Industries Inc
Original Assignee
NL Industries Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NL Industries Inc filed Critical NL Industries Inc
Priority to DE19712150101 priority Critical patent/DE2150101A1/en
Publication of DE2150101A1 publication Critical patent/DE2150101A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • C04B35/4684Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase containing lead compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/025Other inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • H01G4/12Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H01G4/1227Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates

Abstract

Ceramic dielectric compsn. contg. BaO.Nb2O5, BaO.Ta2O5, PbO.Nb2O5 or PbO.Ta2O5 in addn. to BaTiO3 and oxide (forming cpds) of Ti, Pb, and Bi to form compsn. contg. 93-96 mol.% BaTiO3, 2.5-4.75 mol.% cpds. as PbBi4Ti4O15, 1-2.25 mol.% additives, is pref. aged by burning at esp. 1080-1100 degrees C for 2hrs resulting in high dielectric const. (epsilon) of 1200-1800 at 25 degrees C and 1 kHz and a change of (epsilon) of = plus-or-minus 17% at -50 degrees C to + 130 degrees C. Compsn. are useful in electronics, esp. for condensers.

Description

Keramische dielektrische Zusammensetzung Die Erfindung betrifft keramische dielektrische Zusammensetzungen, keramische dielektrische Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung In der Elektronikindustrie besteht ein großes Bedürfnis nach keramischen dielektrischen Körpern, z. B. Kondensatoren, da ihre Kosten irn allgemeinen niedrig sind und sie einen guten Nutzeffekt pro Volumen, eine hohe Temperaturfestigkeit und ebenso eine große Zuverlässigkeit haben. Ceramic Dielectric Composition The invention relates to ceramics dielectric compositions, ceramic dielectric bodies and methods Their manufacture There is a great need for ceramic in the electronics industry dielectric bodies, e.g. B. Capacitors, since their cost is generally low are and they have a good efficiency per volume, a high temperature resistance and also have great reliability.

Es ist bekannt, daß dielektrische Barlumtitanat-Zusamlnensetzungen, welche Oxide oder andere Verbindungen wie Titanate von Blei und Wismut enthalten, üei relativ niedrigen Temperaturen gealtert werden können, um dielektrische Körper mit relativ hoher Dielektrizitätskonstanten zu erzeugen.It is known that dielectric barlum titanate compositions, which contain oxides or other compounds such as titanates of lead and bismuth, üAt relatively low temperatures can be aged to dielectric bodies with a relatively high dielectric constant.

Es wurde jedoch festgestellt, daß bei diesen Körpern die Änderung der Dielektrizitätskonstanten bei Temperaturänderungen groß ist.It was found, however, that in these bodies the change the dielectric constant is large with temperature changes.

Mit dem Ziel, eine keramische dielektrische Zusammensetzung zu schaffen, die die relativ niedrige Alterungstemperatur und die relativ hohe Dielektrizitätskonstante der oben beschriebenen Körper und außerdem eine verringerte Temperaturempfindlichkeit der Dielektrizitätskonstanten und einen verbesserten Verlustfaktor besitzt, wird erfindungsgemäß zu der Zusammensetzung ein Zusatz hinzugefügt, der Bariumniobat (BaO.Nb2O5), Bariumtantalat (BaO.Ta2O5), Bleiniobat (PbO.Nb2O5) oder Bleitantalat (PbO.Ta2O5) umfaßt.With the aim of creating a ceramic dielectric composition, the relatively low aging temperature and the relatively high dielectric constant the body described above and also a reduced temperature sensitivity the dielectric constant and has an improved dissipation factor According to the invention, an additive is added to the composition, the barium niobate (BaO.Nb2O5), barium tantalate (BaO.Ta2O5), lead niobate (PbO.Nb2O5) or lead tantalate (PbO.Ta2O5).

Insbesorldere wun-3e festgestellt, daß Zusammensetzungen, die von etwa 93 Mol % bis etwa 96 Mol % BaTiO3, von etwa 2,5 Mol % bis etwa 4,75 Mol % PbBi4Ti4O15 und von etwa 1,0 Mol % bis etwa 2,25 Mol % des Zusatzes, wenn sie für etwa 1 Stunde im Temperaturbereich von 1080°C bis 1100°C gebrannt werden, keramische dielektrische Körper ergeben, welche Dielektrizitätskonstanten # im Bereich von etwa 1200 bis etwa 1800, gemessen bei 250C und ei.e Frequenz von 1 kHz, und eine Änderung der Dielektrizitätskonstanten von nicht mehr als F 17% zu im Temperaturbereich zwischen -50°C und 130°C haben. Anstelle des Blei-Wismut-Titanats (PbBi4Ti4O15) können in der Zusammensetzung Oxide von Titan, Piei und Wismut in VerhälLnissen verwendet werden, die denen dieses Blei-Wismut-Titanats entsprechen.In particular, wun-3e found that compositions produced by about 93 mol% to about 96 mol% BaTiO3, from about 2.5 mol% to about 4.75 mol% PbBi4Ti4O15 and from about 1.0 mole percent to about 2.25 mole percent of the additive when for about 1 hour be fired in the temperature range from 1080 ° C to 1100 ° C, ceramic dielectric Bodies which have dielectric constants # in the range from about 1200 to about 1800, measured at 250C and a frequency of 1 kHz, and a change in Dielectric constants of not more than F 17% to in the temperature range between -50 ° C and 130 ° C. Instead of lead bismuth titanate (PbBi4Ti4O15), in the composition oxides of titanium, piei and bismuth used in proportions which correspond to those of this lead-bismuth-titanate.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann gebildet werden, indem die Oxidbestandteile als solche oder in herkömmlichen Kombinationen voneinander zusammengemischt werden Wenn es erwünscht ist, können ein oder mehrere der Oxidbestandteile dem Gemisch als eine Verbindung mit anderen Elementen zugegeben werden, wenn sich die Verbindung bei oder unterhalb der Alterungstemperatur der Zusammensetzung zersetzt, um das gewünschte Oxid freizusetzcn, und keinen anderen Rückstand als das gewünschte Oxid oder die Oxide zurückläßt. Mischungen von zwei oder mehreren Zusätzen können verwendet werden, wenn es erwünscht ist.The composition of the invention can be formed by the Oxide components as such or mixed together in conventional combinations If desired, one or more of the oxide components can be added to the mixture as a compound with other elements are added when the compound decomposes at or below the aging temperature of the composition to achieve the desired oxide to be released, and no residue other than the desired oxide or leave the oxides behind. Mixtures of two or more additives can be used if required.

In den folgenden zwei Bei spiel en werden keramische dielektrische Zusammensetzungen vom Bariumtitanattyp beschrieben, welche ebenfalls Blei-Wismut-Titanat (PbBi4Ti4O15) enthalten und repräsentative für bekannte Zusammensetzungen der Art sind, die Oxide von Blei, Wismut und Titan enthalten und bei relativ niedrigen Temperaturen gealtert werden können.In the following two examples, ceramic dielectric Compositions of the barium titanate type described, which also lead-bismuth-titanate (PbBi4Ti4O15) and representative of known compositions of the species are containing oxides of lead, bismuth and titanium and at relatively low temperatures can be aged.

Beispiel 1 Scheiben von etwa 1,59 cm Durchmesser und 0,24 cm Dicke werden durch Formpressen eines Gemisches von 93,7 Mol % BaTiO3 und 6,3 Mol % PbBi4Ti4O15 gebildet. Eine kleine Menge, 3% bis 7%, einer 5%-igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol wird als temporäre' oder provisorisches Bindemittel verwendet. Die Scheiben werden gealtert, indem Lic bei etwa 11000C für etwa 1 Stunde in einer oxidierenden Atmosphäre gebrannt werden Die Untersuchungen ergaben, daß die Scheiben eine Dielektrizitätskonstante # von 1560 und einen Verlustfaktor (tan# von 0,0225, beides bei 25°C und einer Frequenz von 1 kHz gemessen, und eine Änderung der Dielektrizitätskonstaten zwischen 500 und 1300C von -37% und s 14% hatten.Example 1 Discs approximately 1.59 cm in diameter and 0.24 cm in thickness are made by molding a mixture of 93.7 mol% BaTiO3 and 6.3 mol% PbBi4Ti4O15 educated. A small amount, 3% to 7%, of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol is used as a temporary 'or provisional binder. The discs will aged by placing Lic at about 11000C for about 1 hour in an oxidizing atmosphere The investigations showed that the disks have a dielectric constant # of 1560 and a loss factor (tan # of 0.0225, both at 25 ° C and one frequency of 1 kHz measured, and a change in the dielectric constant between 500 and 1300C of -37% and s 14%.

Beispiel 2 Scheiben von etwa 1,59 cm Durchmesser und 0,24 cm Dicke wurden durch Pressen eines Gemisches von 97,3 Mol % }3aTiO3 und 2,70 Mol % PbBi4Ti4O15 geformt. Eine kleine Menge, 3% bis 7%, einer 5%-igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol wurde als temporäres Bindemittel verwendet. Die Scheiben wurden gealtert, indem sie für etwa l Stunde bei etwa 1100 0C in einer oxidierenden Atmosphäre gebrannt wurden.Example 2 Discs approximately 1.59 cm in diameter and 0.24 cm in thickness were obtained by pressing a mixture of 97.3 mol%} 3aTiO3 and 2.70 mol% PbBi4Ti4O15 shaped. A small amount, 3% to 7%, of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol was used as a temporary binder. The discs were aged by they are fired for about 1 hour at about 1100 ° C. in an oxidizing atmosphere became.

Die Untersuchungen ergaben, daß die Scheiben einer Dielektrizitätskonstante von 2180 und einen Verlustfaktor (tan#) von 0,017, beides bei 25 0C und einer Frequenz von 1 klIz gemessen, und eine Änderung in # zwischen -50°C und 130°C von -34% und +17% hatten.The investigations showed that the disks had a dielectric constant of 2180 and a loss factor (tan #) of 0.017, both at 25 0C and one frequency measured from 1 klIz, and a change in # between -50 ° C and 130 ° C of -34% and + 17% had.

Anstelle von PbBi4Ti4015 als bereits hergestellte Verbindung, welche leicht durch Erhitzen einer Mischung von Bleioxid (PbO), Wismutoxid (Bi2O3) und Titandioxid (TiO2 in stöchiometrischen Verhältnissen für eine halbe Stunde bei 8000C hergestellt werden kann, liefert eine stöchiometrische Mischung von solchen Oxiden oder, wenn es erwünscht ist, eine Mischung von Bleititanat und/oder Wismuttitanat mit solchen Mengen der anderen Oxide, die eine molares Verhältnis von 1 . 2 : 4 von PbO, Bi2O3 bzw.Instead of PbBi4Ti4015 as an already established connection, which easily by heating a mixture of lead oxide (PbO), bismuth oxide (Bi2O3) and Titanium dioxide (TiO2 in stoichiometric proportions for half an hour at 8000C can be made provides a stoichiometric mixture of such oxides or, if desired, a mixture of lead titanate and / or bismuth titanate with such amounts of the other oxides as having a molar ratio of 1. 2: 4 of PbO, Bi2O3 or

Ti02 ergeben, im wesentlichen die gleichen Ergebnisse.Ti02 gave essentially the same results.

Die folgenden Beispiele 3 bis 6 beschreiben erfindungsgemäße Zusammensetzungen, bei denen Zusammensetzungen von der in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Art Nb205-oder Ta2O5-Zusätze enthalten.The following examples 3 to 6 describe compositions according to the invention, in which compositions of the type described in Examples 1 and 2 Contains Nb205 or Ta2O5 additives.

Beispiel. 3 Scheiben von etwa 1,59 cm Durchmesser und 0,24 cm Dicke werden durch Pressen einer Mischung von 81,5 Mol % BaTi03, 3,40 Mol % Pb0, 4,67 Mol % Bi203, 9,35 Mol % Ti02 und 1,07 Mol % Nb205 hergestellt. Eine kleine Menge, 3 bis 7%, einer 5%-igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol wird als temporäres Bindemittel verwendet. Die Scheiben werden gealtert, indem sie für etwa 1 Stunden bei etwa 10900C in einer oxidierenden Atmosphäre gebrannt werden.Example. 3 discs about 1.59 cm in diameter and 0.24 cm thick are obtained by pressing a mixture of 81.5 mol% BaTi03, 3.40 mol% Pb0, 4.67 Mole% Bi203, 9.35 mole% Ti02 and 1.07 mole% Nb205. A small amount, 3 to 7%, a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol is used as a temporary Binder used. The slices are aged by leaving them for about 1 hour be fired at about 10900C in an oxidizing atmosphere.

Die Untersuchungen ergaben, daß die Scheiben eine Dieletrizitätskonstante # von 1636 und einen Verlustfaktor tan# von 0,0102, beide bei 25°C und einer Frequenz von 1 kHz gemessen, und eine Änderung in & zwischen -5Q°C und l300C von -13,2% und +8,1% hatten.The examinations revealed that the disks had a dielectric constant # of 1636 and a loss factor tan # of 0.0102, both at 25 ° C and one frequency measured at 1 kHz, and a change in & between -5Q ° C and l300C of -13.2% and + 8.1%.

Die in diesem Beispiel beschriebene Zusammensetzung ist 96,0 Mol % BaTi03, 2,?5 Mol % PbBi4Ti4O15 und 1,26 Mol % PbO.Nb2O5 äquivalent.The composition described in this example is 96.0 mol% BaTi03, 2.5 mol% PbBi4Ti4O15 and 1.26 mol% PbO.Nb2O5 equivalent.

Beispiel 4 Scheiben von etwa 1,59 cm Durchmesser und 0,24 crn Dicke wurden durch Pressen einer Mischung von 71,7 Mol % BaTi03, 5,23 Mol % PbO, 7,11 Mol % Bi203, 14,2 Mol % TiOz und 1,68 Mol % Nu 205 geformt. Eine kleine Menge, 3% bis 7%, einer 5%-igen wässrigen Lösung von Polyvinylal}ohol wurde als vorläufiges Bindemittel verwendet. Die Scheiben wurden gealtert, indem sie für etwa 1 Stunde bei etwa 10900C in einer oxidierenden: Atmosphäre gebrannt wurden, Die Untersuchungen ergaben, daß die Scheiben eine Dielektrizitätskonstante # von 1392 und einen Verlustfaktor tan # von 0,0088, beide bei 250C und einer Frequenz von 1 kHz gemessen, und eine Anderung in # zwischen -50°C und 130°C von -13,4% und +3,6% hatten.Example 4 Discs approximately 1.59 cm in diameter and 0.24 cm thick were obtained by pressing a mixture of 71.7 mol% BaTiO3, 5.23 mol% PbO, 7.11 Mol% Bi203, 14.2 mol% TiOz and 1.68 mol% Nu 205 formed. A small amount, 3% to 7%, a 5% aqueous solution of polyvinylal} ohol was used as a preliminary Binder used. The slices were aged by standing for about 1 hour at about 10900C in an oxidizing atmosphere: were burned, the investigations found the disks to have a dielectric constant # of 1392 and a dissipation factor tan # of 0.0088, both measured at 250C and a frequency of 1 kHz, and one Change in # between -50 ° C and 130 ° C of -13.4% and + 3.6%.

Die in diesem Beispiel beschriebene Zusammensetzung ist 93,2-Mol % BaTiO3, 4,62 Mol % PbBi4Ti4015 und 2,18 Mol % PbOoNb205 äquivalent.The composition described in this example is 93.2 mol% BaTiO3, 4.62 mole% PbBi4Ti4015 and 2.18 mole% PbOoNb205 equivalent.

Beispiel 5 Scheiben von etwa 1,59 cm Durchmesser und 0,24 cm Dicke wurden lurch Pressen eines Gemisches von 77,3 Mol% BaTi03, 3,00 Mol % PbO, 0,86 Mol % BaO (als Bariumcarbonat BaC03), 6,00 Mol % Bi203, d 2,0 Mol % TiO2 und 0,86 Mol % Nb2O5 hergestellt. Eine kleine Menge, 3 bis 7%, einer 5%-igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol wurde als vorläufiges Bindemittel verwendet. Die Scheiben wurden gealtert, indem sie für etwa 1 Stunde bei etwa 10900C in einer oxidierenden Atmosphäre gebrannt wurden.Example 5 Discs approximately 1.59 cm in diameter and 0.24 cm in thickness were obtained by pressing a mixture of 77.3 mol% BaTiO3, 3.00 mol% PbO, 0.86 Mol% BaO (as barium carbonate BaC03), 6.00 mol% Bi203, d 2.0 mol% TiO2 and 0.86 Mol% Nb2O5 produced. A small amount, 3 to 7%, of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol was used as a preliminary binder. The discs were aged by placing it for about 1 hour at about 10,900C in an oxidizing atmosphere were burned.

Die Untersuchungen ergaben, daß die Scheiben eine Dielektrizitätskonstante # von 1565 und einen Verlustfaktor tan # von 0,0099, beide bei 25°C und einer Frequenz von 1 kHz gemessen, und eine Änderung in E zwischen -50°C und 130°C von -13,3% und +5,1% hatten.The investigations revealed that the disks had a dielectric constant # of 1565 and a loss factor tan # of 0.0099, both at 25 ° C and one frequency measured at 1 kHz, and a change in E between -50 ° C and 130 ° C of -13.3% and + 5.1%.

Die in diesem Beispiel beschriebene Zusammensetzung ist 95,3 Mol % BaTi03, 3,70 Mol % PbBi4Ti4O15 und 1,05 Mol % BaO.Nb2O5 äquivalent.The composition described in this example is 95.3 mol% BaTi03, 3.70 mol% PbBi4Ti4O15 and 1.05 mol% BaO.Nb2O5 equivalent.

Beispiel 6 Scheiben von etwa 1,59 cm Durchmesser und 0,24 Dicke wurden durch Pressen eines Gemisches von 80,7 Mol % BaTi03 3,81 Mol % PbO, 4,68 Mol % Bi2O3, 9,35 Mol % TiO2 und 1,47 Mol % Ta205 geformt. Eine kleine Menge, 3 bis 7%, einer 5%-igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol wurde als provisorisches Bindemittel verwendet. Die Scheiben wurden gealtert, indern sie für etwa 1 Stunden bei etwa 11000C in einer oxidierenden Atmosphäre gebrannt wurden0 Die Untersuchungen ergaben, daß die Scheiben eine Dielektrizitätskonstante # von 1574 und einen Verlustfaktor tan # von 0,012, beide bei 25°C und einer Frequenz von 1 kHz gemessen, und eine Änderung in # zwischen -50°C und 1300C von -16,5% und +16,7% hatten.Example 6 Discs approximately 1.59 cm in diameter and 0.24 in thickness were made by pressing a mixture of 80.7 mol% BaTi03, 3.81 mol% PbO, 4.68 mol% Bi2O3, Formed 9.35 mole% TiO2 and 1.47 mole% Ta205. A small amount, 3 to 7%, one 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol was used as a temporary binder used. The disks were aged, soaking them for about 1 hour at about 11000C were burned in an oxidizing atmosphere0 The tests showed that that the disks have a dielectric constant # of 1574 and a dissipation factor tan # of 0.012, both measured at 25 ° C and a frequency of 1 kHz, and one Had a change in # between -50 ° C and 1300C of -16.5% and + 16.7%.

Die in diesem Beispiel beschriebene Zusammensetzung ist 95,5 Mol % BaTiO3, 2,77 Mol % PbBi4Ti4015 und 1,74 Mol % PbO.Ta2O5 äquivalent.The composition described in this example is 95.5 mol% BaTiO3, 2.77 mole% PbBi4Ti4015 and 1.74 mole% PbO.Ta2O5 equivalent.

Kondensatoren, die sich für die Verwend,ung in einer Vielzahl von elektronischen Schaltungen eignen, werden durch herkömmliche Verfahren in einfacher Weise aus dielektrischen Körpern hergestellt, die aus erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gebildet sind, wie durch das- folgende Beispiel gezeigt wird.Capacitors that are suitable for use in a variety of electronic circuits are made easier by conventional methods Way made from dielectric bodies from compositions according to the invention are formed as shown by the following example.

Bei spiel 7 Eine Scheibe von 1,08 cm Durchmesser und 0,20 cm Dicke, die aus der Zusammensetzung des Beispiels 3 gebildet und für 1 Stunde in einer oxidierenden Atmosphäre bei 10900C gebrannt wurde, wurde auf ihren entgegengesetzten Seiten mit einer herkömmlichen Silberelektrodenpaste bestrichen.Example 7 A disc 1.08 cm in diameter and 0.20 cm thick, formed from the composition of Example 3 and in an oxidizing for 1 hour Atmosphere at 10900C was fired on their opposite sides with a conventional silver electrode paste.

Die Scheibe wurde dann wieder bei 8200C gebrannt. Dann wurden Zuführungen an die versilherten Flächen gelötet. Der so erhaltene- Kbndensator hatte eine Kapazität von 663 p F und einen Verlustfaktor tan J von 0,0102.The disc was then baked again at 8200C. Then there were feedings soldered to the silvered surfaces. The ribbon capacitor thus obtained had a capacity of 663 p F and a loss factor tan J of 0.0102.

Ebenso können Kondensatoren von den anderen Zusammensetzungen im Rahmen der Erfindung hergestellt wurden.Likewise, capacitors from the other compositions can be used in the frame of the invention.

Wie aus der vorhergehen:den Beschreibung und den Beispielen hervorgeht, liefert die Erfindung keramische dielektrische Zusammensetzungen mit stark verbesserten Eigenschaften Ein Zusatz, der aus der Gruppe BaO.Nb2O5, PbO.Nb2O5, BaO.Ta2O5 und PbO.Ta2O5 ausgewählt ist, in keramischen dielektrischen Zusammensetzungen, die Blei-Wismut-Titanat enthalten, hat Zusammensetzungen zur Folge mit relativ hohen Dielektrizitätskonstanten von etwa 1200 bis s 1800, mit einem niedrigen Verlustfaktor und einer geringen Temperaturempfindlichkeit, die bei so niedrigen Brenntemperaturen wie lO800C bis 1100°C altern.As shown in the previous: the description and the examples, the invention provides ceramic dielectric compositions with greatly improved Properties An additive from the group BaO.Nb2O5, PbO.Nb2O5, BaO.Ta2O5 and PbO.Ta2O5 is selected, in ceramic dielectric compositions, the lead bismuth titanate contains, results in compositions with relatively high dielectric constants from about 1200 to s 1800, with a low loss factor and low temperature sensitivity, which age at firing temperatures as low as 10,800 ° C to 1,100 ° C.

Auch wenn in den Beispielen spezielle Zusätze und bestimmte Molverhältnisse verwendet wurden, können zahlreiche andere Zusammensetzungen im Rahmen der Erfindung hergestellt werden und die speziellen Einzelheiten ihrer Herstellungen können im Rahmen der bekannten Verfahren abgewandelt werden.Even if there are special additives and specific molar ratios in the examples Numerous other compositions may be used within the scope of the invention and the specific details of their manufacture can be found in the Can be modified within the framework of the known method.

Die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen dielektrischen Zusammensetzung verwendeten Materialien sollten im wesent -lichen rein sein, da es bekannt ist, daß auch kleine Mengen von bestimmten Verunreinigungen eine schädliche Wirkung auf die Diel ek tri zi tätskon stante von Bariumtitanat-Zusammensetzungen haben. Es ist außerdem wünschenswert, ein fein kristallines Bariumtitanat zu verwenden, vorzugsweise eines mit ein er durchschnittlichen Kristallitgröße von etwa 0,3 µ bis 0,5 µ, wobei im wesentlichen alle Kristallite im Größenbereich von etwa 0,1 P bis 1 ligen.Those involved in producing the dielectric composition of the present invention The materials used should be essentially pure, as it is known that even small amounts of certain impurities have a harmful effect have the dielectric constant of barium titanate compositions. It it is also desirable to use a finely crystalline barium titanate, preferably one with an average crystallite size of about 0.3 µ to 0.5 µ, where essentially all crystallites in the size range from about 0.1 P to 1 ligen.

Die erfindungsgemäße dielektrische Zusammensetzung kann zur Herstellung von monolithischen Kondensatoren verwendet werden, deren Elektroden bis zu 90% Palladium enthalten, wobei der Rest Gold und/oder Platin ist.The dielectric composition according to the invention can be used for production of monolithic capacitors are used, the electrodes of which are up to 90% palladium with the remainder being gold and / or platinum.

Der monolithische Kondensator umfaßt übereinander angeordnete alternierende Schichten ein er gebrannten Wismut enthaltenden keramischen dielektrischen Bariumtitanatzusammensetzung und Palladium enthaltender Elektroden, die miteinander zu einem einheitlichen Körper verbunden sind. Die metallischen Teile der Elektroden des Körpers bestehen aus bis zu 90% Palladium, wobei der Rest Gold oder Platin umfaßt. Der Körper zeigt keine merkliche Reaktion zwischen dem Wismut in der Zusammensetzung und dem Palladium in den Elektroden. Der Körper kann BaO.Nb2O5, BaO.Ta2O5, PbO.Nb2O5 oder PbO.Ta2O5 zusätzlich zu dem an sich bekannten BaTiO3 und PbBi4Ti4015 enthalten. Die metallischen Teile der Elektroden enthalten von etwa 25% bis etwa 90% Palladium. Diese monolithischen Kondensatoren sind Gegenstand der gleicizeitig von demselben Anmelder eingereichten Patentanmeldung Case A-64.The monolithic capacitor comprises alternating ones arranged one above the other Layers of a barium titanate ceramic dielectric composition containing faked bismuth and palladium-containing electrodes joined together to form a unitary body are connected. The metallic parts of the electrodes of the body consist of up 90% palladium with the remainder comprising gold or platinum. The body shows none noticeable reaction between the bismuth in the composition and the palladium in the electrodes. The body can be BaO.Nb2O5, BaO.Ta2O5, PbO.Nb2O5 or PbO.Ta2O5 in addition to the known BaTiO3 and PbBi4Ti4015. The metallic ones Portions of the electrodes contain from about 25% to about 90% palladium. This monolithic Capacitors are the subject of concurrently filed by the same applicant Patent application Case A-64.

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1. Keramische dielektrische Zusammensetzung, die Bariumtitanat und Oxid oder oxidbildende Verbindungen von Titan, Blei und Wismut enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung einen Zusatz enthält, der BaO.Nb205, BaO.Ta205, PbO.Nb2D5 oder PbO.Ta205 umfaßt wobei die Bestandteile dieser Zusammensetzung in den folgenden Mengen vorhanden sind: etwa 93 Mol % bis etwa 96 Mol % BaTi03; etwa 2,5 Mol % bis etwa 4,75 Mol % der Verbindungen in der Form von PbBi4Ti4015; etwa 1,0 Mol % bis etwa 2,25 Mol% der Zusätze.1. Ceramic dielectric composition that includes barium titanate and Contains oxide or oxide-forming compounds of titanium, lead and bismuth, thereby characterized in that the composition contains an additive which BaO.Nb205, BaO.Ta205, PbO.Nb2D5 or PbO.Ta205, the constituents of this composition in are present in the following amounts: about 93 mole percent to about 96 mole percent BaTiO 3; approximately 2.5 mole% to about 4.75 mole% of the compounds in the form of PbBi4Ti4015; approximately 1.0 mole percent to about 2.25 mole percent of the additives. 2. Dielektrischer Körper aus der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, der bei einer Temperatur im Bereich von 10800C bis 11000C gealtert ist.2. Dielectric body from the composition according to claim 1, that has aged at a temperature in the range of 10800C to 11000C. 3. Verfahren zur Herstellung eines keramischen dielektrischen Körpers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 hergestellt wird und diese Zusammensetzung dann bei einer Temperatur im Bereich von 10800C bis 1100°C für bis zu 2 Stunden gebrannt wird, wodurch dieser Körper eine- Dielektrizitätskonstante bei 25 0C und 1 kHz im Bereich von etwa 1200 bis etwa 1800 und eine Änderung der Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als #17% im Temperaturbereich zwischen -500C und 1300C erhält.3. Method of manufacturing a ceramic dielectric body according to claim 2, characterized in that first a composition according to claim 1 is prepared and this composition then at a temperature in the range from 10800C to 1100 ° C for up to 2 hours, creating this body a dielectric constant at 25 0C and 1 kHz in the range of about 1200 to about 1800 and a change in dielectric constant of no more than # 17% in the temperature range between -500C and 1300C.
DE19712150101 1971-10-07 1971-10-07 Ceramic dielectric - contg barium or lead niobate or tantalate and barium-and lead-bismuth titanate Pending DE2150101A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712150101 DE2150101A1 (en) 1971-10-07 1971-10-07 Ceramic dielectric - contg barium or lead niobate or tantalate and barium-and lead-bismuth titanate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712150101 DE2150101A1 (en) 1971-10-07 1971-10-07 Ceramic dielectric - contg barium or lead niobate or tantalate and barium-and lead-bismuth titanate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2150101A1 true DE2150101A1 (en) 1973-04-12

Family

ID=5821749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712150101 Pending DE2150101A1 (en) 1971-10-07 1971-10-07 Ceramic dielectric - contg barium or lead niobate or tantalate and barium-and lead-bismuth titanate

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2150101A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0103338A2 (en) * 1982-09-13 1984-03-21 North American Philips Corporation Low-fire ceramic dielectric compositions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0103338A2 (en) * 1982-09-13 1984-03-21 North American Philips Corporation Low-fire ceramic dielectric compositions
EP0103338A3 (en) * 1982-09-13 1984-10-31 North American Philips Corporation Low-fire ceramic dielectric compositions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2737080C2 (en) Process for the manufacture of monolithic ceramic capacitors
DE69822933T2 (en) Dielectric ceramic composition and its use in a monolithic ceramic capacitor
DE3317963A1 (en) CERAMIC CAPACITOR WITH LAYER STRUCTURE
DE19622690B4 (en) Process for producing a monolithic ceramic capacitor
DE2253450C3 (en) Non-conductive ceramic compositions and methods of making non-conductive ceramic bodies
DE2552127A1 (en) CERAMIC SEMI-CONDUCTORS
DE4005505C2 (en) Monolithic ceramic capacitor
DE2549891A1 (en) COMPOSITION OF A CERAMIC DIELECTRIC
DE2608653C3 (en) Ceramic dielectric
DE2824870C2 (en)
DE1113407B (en) Process for the production of a ceramic, dielectric material
DE2225731A1 (en) Powder composition and its application
DE2150101A1 (en) Ceramic dielectric - contg barium or lead niobate or tantalate and barium-and lead-bismuth titanate
DE3520839C2 (en)
DE3541517C2 (en)
DE2921807A1 (en) SEMICONDUCTOR CERAMIC CAPACITOR AND METHOD OF ITS PRODUCTION
DE1464462B1 (en) METHOD OF MANUFACTURING ELECTRIC CAPACITORS
DE1182131B (en) Ferroelectric ceramic semiconductor
DE1640239C3 (en) Ceramic junction capacitor
DE2421861C2 (en) Vanadium-ruthenium electrical resistance
DE3206502A1 (en) DIELECTRIC BASED ON LEADITANATES AND METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
DE2929764A1 (en) CERAMIC DIELECTRICS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
DE69725260T2 (en) Dielectric ceramic composition
DE2150173A1 (en) Monolithic titanate based capacitors having a low temperature - dependence of permittivity
DE3538379C2 (en)