DE4220681A1 - Nichtreduzierende, dielektrische, keramische zusammensetzung - Google Patents
Nichtreduzierende, dielektrische, keramische zusammensetzungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine nichtreduzierende, di
elektrische, keramische Zusammensetzung und insbesondere auf
eine keramische Zusammensetzung, die als dielektrisches Mate
rial für Festkörperkondensatoren verwendet wird, die unedle
Metalle wie Nickel als inneres Elektrodenmaterial benutzen.
Herkömmliche dielektrische Keramikmaterialien besitzen die
Eigenschaft, in einen halbleitenden Zustand reduziert zu wer
den, wenn sie unter einem geringen, neutralen oder redu
zierenden Sauerstoffpartialdruck gebrannt werden. Daher
sollte als inneres Elektrodenmaterial ein Edelmetall wie Pal
ladium (Pd) oder Platin (Pt) benutzt werden, das bei der Sin
tertemperatur des dielektrischen Keramikmaterials nicht
schmilzt und nicht mit den dielektrischen Keramikmaterialien
oxidiert wird, selbst wenn die Sinterung unter einem hohen
Sauerstoffpartialdruck durchgeführt wird. Die Benutzung eines
derartigen Edelmetalls ist jedoch ein Hindernis bei der Ver
ringerung der Herstellungskosten von Festkörperkondensatoren.
Um dieses Problem zu lösen, ist es wünschenswert, ein unedles
Metall wie Nickel als inneres Elektrodenmaterial zu benutzen.
Wenn ein derartiges unedles Metall jedoch als inneres Elek
trodenmaterial benutzt wird, oxidiert es, so daß es nicht die
Elektrodenfunktion erfüllt. Um ein derartiges unedles Metall
als inneres Elektrodenmaterial zu benutzen, ist daher ein di
elektrischen Keramikmaterial erforderlich, das nicht in einen
halbleitenden Zustand reduziert wird, selbst wenn es in einer
neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre mit geringem
Sauerstoffpartialdruck gebrannt wird, und das einen genügen
den Widerstand und derart hervorragende dielektrische Eigen
schaften wie dielektrische Kondensatormaterialien aufweist.
Als dielektrische Keramikmaterialien, die diese Erfordernisse
erfüllen, wurden z. B. Zusammensetzungen auf der Basis von
BaTiO3-CaZrO3-MnO-MgO (offenbart in der Japanischen Patentan
meldung Nr. 62-2 56 422 (1987)) oder auf der Basis von BaTiO3-
(Mg, Zn, Sr, Ca) O-B2O3-SiO2 (offenbart im Japanischen Patent
Nr. 61-14 611 (1986)) vorgeschlagen.
In der nichtreduzierenden dielektrischen, keramischen Zusam
mensetzung gemäß JP-A 62-2 56 422 (1987) neigt das während des
Brennprozesses hergestellte CaZrO3 oder BaTiO3 dazu, eine
Zweitphase mit Mn oder ähnlichem zu bilden, was zur Gefahr
einer verringerten Zuverlässigkeit der Zusammensetzung im
Hochtemperaturbereich führt.
Die in JP 61-14 611 (1986) offenbarte Zusammensetzung besitzt
Dielektrizitätskonstanten von 2000-2800, wobei diese Werte
unterhalb des Bereiches 3000-3500 der Dielektrizitätskonstan
ten von herkömmlichen keramischen Zusammensetzungen liegen,
die ein Edelmetall wie z. B. Pd benutzen. Daher ist es
schwierig, keramische Kondensatoren mit einer großen Kapazi
tät herzustellen, ohne das Volumen zu steigern.
Weiterhin liegt die Temperaturänderungsrate der Dielektri
zitätskonstanten dieser Zusammensetzung im Temperaturbereich
zwischen -25°C und +85°C in einer Änderungsrate von ±10% in
Bezug auf die Dielektrizitätskonstante bei 20°C, wobei die
Änderungsrate bei hohen Temperaturen, die +85°C übersteigen,
10% übersteigt und stark von den X7R-Kennwerten gemäß EIA-
Standard abweicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine nichtreduzie
rende, dielektrische, keramische Zusammensetzung anzugeben,
die selbst in einer Restgasatmosphäre mit geringem
Sauerstoffpartialdruck gebrannt wird, ohne halbleitend zu
werden, die eine Dielektrizitätskonstante von nicht weniger
als 3000 und einen hohen Isolationswiderstand aufweist, und
die der Bedingung genügt, daß die Temperaturänderungsrate der
Dielektrizitätskonstanten im Temperaturbereich von -55°C bis
+125°C innerhalb von einer Änderungsrate von ±15% in Bezug
auf die Dielektrizitätskonstante bei 25°C liegt.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße nichtreduzie
rende, dielektrische, keramische Zusammensetzung gemäß einem
der Ansprüche 1, 8 und 9 gelöst.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können
bezogen auf 100 Gew.-Anteile in der ersten nichtreduzieren
den, dielektrischen, keramischen Zusammensetzung 0.5-2.5 Ge
wichtsanteile Glasoxid enthalten sein, die BaO-SrO-Li2O-SiO2
umfassen.
In der Zusammensetzung nach Anspruch 1 können 0.5-4.0 mol%
CaTiO3 als Subanteil und weiterhin bezogen auf 100 Gewichts
anteile der Zusammensetzung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid
enthalten sein, die BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfassen.
In der Zusammensetzung nach Anspruch 1 können 0.5-3.5 mol%
CaZrO3 als Subanteil und weiterhin bezogen auf 100 Gewichts
anteile der Zusammensetzung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid
enthalten sein, die BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfassen.
Weiterhin kann in der Zusammensetzung nach Anspruch 1 als
Subanteil 0.2-3.0 mol% SiO2 enthalten sein.
Gemäß einer weiteren Gestaltung ist vorgesehen, daß in der
ersten nichtreduzierenden, dielektrischen, keramischen Zusam
mensetzung mindestens eine der Verbindungen NiO und Al2O3 mit
0.3-3.0 mol% als Subanteile enthalten ist.
Schließlich können in der Zusammensetzung nach Anspruch 1
mindestens eine der Verbindungen NiO und Al2O3 mit 0.3-3.0
mol% als Subanteile sowie bezogen auf 100 Gew.-Anteile der
Zusammensetzung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid enthalten
sein, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt.
In einer Zusammensetzung nach Anspruch 8 können 0.2-4.0 mol%
BaO durch 0.2-4.0 mol% CaO ersetzt werden.
In der Zusammensetzung nach Anspruch 9 können 0.2-4.0 mol%
BaO durch 0.2-4.0 mol% SrO ersetzt werden.
Wenn die erfindungsgemäße, nichtreduzierende, dielektrische,
keramische Zusammensetzung in einer neutralen oder reduzie
renden Restgasatmosphäre gebrannt wird, sind die dabei erhal
tenen, dielektrischen Keramiken nicht in einen halbleitenden
Zustand reduziert. Außerdem weist diese keramische Zusammen
setzung einen hohen Isolationswiderstand und eine hohe Di
elektrizitätskonstante von nicht weniger als 3000 auf, wobei
die Temperaturänderungsrate der Kapazität den X7R-Kennwerten
gemäß EIA-Standard genügt.
Daher kann ein unedles Metall wie Nickel für die inneren
Elektrodenmaterialien eingesetzt werden, wenn die erfindungs
gemäße nichtreduzierende, dielektrische, keramische Zusammen
setzung als dielektrisches Material für Festkörper-
Keramikkondensatoren verwendet wird. Somit ist es möglich,
die Herstellungskosten der Festkörper-Keramikkondensatoren zu
verringern, ohne seine Kennwerte im Vergleich zu denen von
herkömmlichen Kondensatoren zu verschlechtern, die für die
innere Elektrode ein Edelmetall wie Pd benutzen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Er
findung erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine grafische Darstellung der Änderungsrate der Ka
pazität in Abhängigkeit von der elektrischen Feld
stärke einer angelegten Gleichspannung gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel.
Als Ausgangsmaterialien wurden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Anteilen von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, BaCO3 zur mol-Verhältnis-Korrektur von Ba bis Ti,
Oxide von Seltenen-Erd-Metallen, Co2O3, MnO und MgO vorberei
tet. Diese Materialien werden gewogen, um eine Mischung für
eine Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 vorzubereiten. Weiterhin
wurde BaTiO3 benutzt, das Alkali-Metalloxide von 0.03 Gew%
für die Proben Nr. 1-23, 0.05 Gew.-% für die Probe Nr. 24 und
0.07 Gew.-% für die Probe Nr. 25 enthält.
Dem gewogenen, gemischten Material wurde 5 Gew.-% Vinylacetat-
Bindemittel zugesetzt, und anschließend wurde es mit einer
Kugelmühle, die PSZ-Kugeln verwendet, genügend naß-gemischt.
Nach Verdampfung des Dispersionsmittels und Trocknung der Mi
schung wurde durch einen Siebprozeß ein Puder der Mischung
erhalten und dieser anschließend bei einem Druck von 2t/cm2
in Tabletten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke
von 1 mm gepreßt.
Dann wurde das Bindemittel aus den Tabletten entfernt, indem
diese 3 Stunden in Luft einer Temperatur von 400°C ausgesetzt
wurden, und danach wurden die Tabletten für 2 Stunden bei der
in Tabelle 2 angegebenen Temperatur in einer reduzierenden
Gasfluß-Atmosphäre mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von
3/100 gebrannt, um gesinterte Keramiktabletten zu erhalten.
Die gesinterten Keramiktabletten wurden auf den einander ge
genüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste beschichtet und
ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator zu erhalten. Die
Dielektrizitätskonstante (6), der dielektrische Verlust (tan
δ), der Isolationswiderstand (log IR) und die Temperaturände
rungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei Raumtemperatur ge
messen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Die Dielektrizitätskonstante (ε) und der dielektrische Ver
lust (tan δ) wurden bei einer Temperatur von 25°C, einer Fre
quenz von 1 kHz und einer Wechselspannung von 1V gemessen.
Der Isolationswiderstand wurde bei 25°C unter Anlegen einer
Gleichspannung von 500 V für 2 Minuten gemessen, wobei die
Ergebnisse in logarithmischen Werten (log IR) gezeigt werden.
In Bezug auf die Temperaturänderungsrate der Kapazität (TCC)
wurden die Änderungsraten bei -55°C und 125°C auf Grundlage
des Kapazitätswertes bei 25°C als Bezugswert (ΔC-55/C25,
ΔC+125/C25) bestimmt, wobei auch ein Absolutwert der maxima
len Temperaturänderungsrate der Kapazität zwischen -55°C und
+125°C auf Grundlage der Kapazität bei 25°C als Bezugswert
(|ΔC/C25|max) bestimmt wurde.
Wie der Tabelle 2 entnommen werden kann, besitzt die nichtre
duzierende, dielektrische, keramische Zusammensetzung einen
hohen Widerstand gegen Reduktion, selbst wenn sie bei einer
Temperatur im Bereich von 1300-1360°C in einer neutralen oder
reduzierenden Restgasatmosphäre gebrannt wird. Weiterhin
zeigt der Keramikkondensator, der aus dieser nichtreduzieren
den, dielektrischen, keramischen Zusammensetzung erhalten
wurde, einen hohen Isolationswiderstand von über 11.0 in log
IR und eine hohe Dielektrizitätskonstante von über 3000, wo
bei die Temperaturänderungsrate der Kapazität den X7R-Kenn
werten gemäß EIA-Standard genügt.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert.
Wenn der Gehalt des Hauptanteils BaTiO3 weniger als 92.0 mol% gemäß Probe Nr. 4 beträgt, so werden der Isolationswiderstand und die Dielektrizitätskonstante geringer. Wenn der Gehalt von BaTiO3 99.4 mol% gemäß Probe Nr. 3 übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxids eines Seltenen-Erd-Metal les und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturänderungsrate der Kapazität in Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie- Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt des Hauptanteils BaTiO3 weniger als 92.0 mol% gemäß Probe Nr. 4 beträgt, so werden der Isolationswiderstand und die Dielektrizitätskonstante geringer. Wenn der Gehalt von BaTiO3 99.4 mol% gemäß Probe Nr. 3 übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxids eines Seltenen-Erd-Metal les und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturänderungsrate der Kapazität in Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie- Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 0.04 Gew.-%
gemäß den Proben Nr. 24 und Nr. 25 übersteigt, so verringert
sich die Dielektrizitätskonstante.
Im folgenden werden die Gründe für die Definition der Berei
che der Subanteile erklärt.
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 9 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren
nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre
reduziert und der Isolationswiderstand wird geringer. Wenn
der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 12 4.0 mol% übersteigt, so
wird die Sinterfähigkeit geringer.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 17 kleiner als 0.2
mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-Ver
hinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolationswi
derstand wird geringer. Wenn der Gehalt an MnO gemäß Probe
Nr. 15 3.0 mol% übersteigt, so wird der Isolationswiderstand
verringert.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß Probe Nr. 18 weniger als 0.5
mol% beträgt, so wird keine Abflachung der Temperaturände
rungsrate der Kapazität bewirkt, sowie besonders im Bereich
niedriger Temperatur eine Tendenz verursacht, die Rate zur
(-)-Seite zu verschieben, wobei auch keine Verbesserung des
Isolationswiderstandes bewirkt wird. Wenn der Gehalt von MgO
gemäß Probe Nr. 23 5.0 mol% übersteigt, so verringern sich
die Dielektrizitätskonstante und der Isolationswiderstand.
Als Ausgangsmaterialien wurden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Gehalten von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, BaCO3 zur mol-Verhältnis-Korrektur von Ba bis Ti,
Oxide von Seltenen-Erd-Metallen, Co2O3, MnO, MgO und Glasoxid
vorbereitet. Diese Materialien wurden zur Vorbereitung der
Mischung für eine Zusammensetzung gemäß Tabelle 3 gewogen.
Dabei wurde BaTiO3 benutzt, das Alkali-Metalloxide von 0.03
Gew.-% bei den Proben Nr. 101-127, 0.05 Gew.-% für die Probe Nr.
128 und 0.07 Gew.-% für die Probe Nr. 129 enthält.
Dem gewogenen, gemischten Material wurde 5 Gew.-% Vinylacetat-
Bindemittel zugesetzt, und anschließend wurde es mit einer
Kugelmühle, die PSZ-Kugeln verwendet, genügend naß-gemischt.
Nach Verdampfung des Dispersionsmittels und Trocknung der Mi
schung wurde durch einen Siebprozeß ein Puder der Mischung
erhalten und dieser anschließend bei einem Druck von 2t/cm2
in Tabletten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke
von 1 mm gepreßt.
Dann wurde das Bindemittel aus den Tabletten entfernt, in dem
diese 3 Stunden in Luft einer Temperatur von 400°C ausgesetzt
wurden, und danach werden die Tabletten für 2 Stunden bei der
in Tabelle 4 angegebenen Temperatur in einer reduzierenden
Gasfluß-Atmosphäre mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von
3/100 gebrannt, um gesinterte Keramiktabletten zu erhalten.
Die gesinterten Keramiktabletten wurden auf den einander ge
genüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste beschichtet und
ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator zum erhalten. Die
Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tan
δ), der Isolationswiderstand (log IR) und die Temperaturände
rungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei Raumtemperatur unter
den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 gemessen. Die Er
gebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Gemäß Tabelle 4 besitzt die nichtreduzierende, dielektrische,
keramische Zusammensetzung einen hohen Widerstand gegen
Reduktion, selbst wenn sie bei einer Temperatur in dem Be
reich von 1260-1300°C in einer neutralen oder reduzierenden
Restgasatmosphäre gebrannt wird. Weiterhin zeigt der aus die
ser nichtreduzierenden, dielektrischen, keramischen Zusammen
setzung erhaltene Keramikkondensator einen hohen Isolations
widerstand von über 12.0 in log IR und eine hohe Dielektrizi
tätskonstante von über 3000, wobei die Temperaturänderungs
rate der Kapazität den X7R-Kennwerten gemäß EIA-Standard ge
nügt.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 104 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 103 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxids eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Tempe raturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 104 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 103 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxids eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Tempe raturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 gemäß den
Proben Nr. 128 und 129 0.04 Gew.-% übersteigt, so verringert
sich die Dielektrizitätskonstante.
Die Bereiche der Subanteile wurden aus den folgenden Gründen
in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 109 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand wird geringer. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 112 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 109 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand wird geringer. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 112 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 117 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-Ver
hinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolationswi
derstand verringert sich. Wenn der Gehalt an MnO gemäß Probe
Nr. 115 3.0 mol% übersteigt, so verringert sich der Isolati
onswiderstand.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß den Proben Nr. 122 und Nr. 123
weniger als 0.5 mol% beträgt, so wird keine Abflachung der
Temperaturänderungsrate der Kapazität bewirkt, sowie beson
ders im Bereich geringer Temperatur eine Tendenz zur Ver
schiebung der Rate zur (-)-Seite verursacht, wobei auch keine
Verbesserung des Isolationswiderstandes bewirkt wird. Wenn
der Gehalt von MgO gemäß Probe Nr. 127 5.0 mol% übersteigt,
so verringern sich die Dielektrizitätskonstante und der
Isolationswiderstand.
Wenn der Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt,
gemäß Probe Nr. 121 weniger als 0.5 Gew.-% beträgt, so gehen
die Wirkungen der Verringerung der Sintertemperatur und die
Verbesserung der Reduktions-Verhinderung verloren. Wenn der
Gehalt an Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt, gemäß Probe
Nr. 119 2.5 Gew.-% übersteigt, so verringert sich die Dielek
trizitätskonstante.
Als Ausgangsmaterialien wurden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Gehalten von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, BaCO3 zur mol-Verhältnis-Korrektur von Ba bis Ti,
Oxide von Seltenen-Erd-Metallen, Co2O3, MnO, MgO, CaTiO3 und
Glasoxid vorbereitet. Diese Materialien wurden zur Vorberei
tung der Mischung für eine Zusammensetzung gemäß Tabelle 5
gewogen. Dabei wurde BaTiO3 benutzt, das Alkali-Metalloxide
von 0.03 Gew.-% bei den Proben Nr. 201-232, 0.05 Gew.-% für die
Probe Nr. 233 und 0.07 Gew.-% für die Probe Nr. 234 enthält.
Dem gewogenen, gemischten Material wurde 5 Gew.-% Vinylacetat-
Bindemittel zugesetzt, und anschließend wurde es mit einer
Kugelmühle, die PSZ-Kugeln verwendet, genügend naß-gemischt.
Nach Verdampfung des Dispersionsmittels und Trocknung der Mi
schung wurde durch einen Siebprozeß ein Puder der Mischung
erhalten und dieser anschließend bei einem Druck von 2t/cm2
in Tabletten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke
von 1 mm gepreßt.
Dann wurde das Bindemittel aus den Tabletten entfernt, in dem
diese 3 Stunden in Luft 400°C ausgesetzt werden, und danach
wurden die Tabletten für 2 Stunden bei der in Tabelle 6 ange
gebenen Temperatur in einer reduzierenden Gasfluß-Atmosphäre
mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von 3/100 gebrannt, um ges
interte Keramiktabletten zu erhalten.
Die gesinterten Keramiktabletten wurden auf den einander ge
genüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste beschichtet und
ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator zu erhalten. Die
Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tan
δ), der Isolationswiderstand (log IR) und die Temperaturände
rungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei Raumtemperatur unter
den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 gemessen. Weiter
hin wurde die Gleichspannungs-Vorspannungs-Charakteristik
(BIAS-Charakteristik) dieses Kondensators gemessen. Die Er
gebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Die Gleichvorspannungs-Charakteristik wird durch die Ände
rungsrate des elektrostatischen Kapazitätswertes bei Anlegen
einer Gleichspannung, die eine elektrische Feldstärke von
2.0 kV/mm bildet, gegenüber dem elektrostatischen Kapazitäts
wert ausgedrückt, wenn keine Spannung angelegt wird.
Die grafische Darstellung in Fig. 1 zeigt die Änderungsrate
der Kapazität von Proben im Vergleich, wenn die Gleichspan
nungs-Feldstärke variiert wird.
Aus Tabelle 6 und Fig. 1 kann entnommen werden, daß die er
findungsgemäße nichtreduzierende, dielektrische, keramische
Zusammensetzung einen hohen Widerstand gegen Reduktion auf
weist, selbst wenn sie bei einer Temperatur im Bereich von
1260-1300°C in einer neutralen oder reduzierenden
Restgasatmosphäre gebrannt wird. Außerdem zeigt der aus die
ser nichtreduzierenden, dielektrischen, keramischen Zusammen
setzung erhaltene Keramikkondensator einen hohen Isolations
widerstand von über 12.0 in log IR und eine hohe Dielektrizi
tätskonstante von über 3000, wobei seine Temperaturänderungs
rate der Kapazität den X7R-Kennwerten gemäß EIA-Standard ge
nügt, die von EIA aufgestellt wurden und die Zusammensetzung
auch hervorragende Gleichvorspannungs-Kennwerte zeigt.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 kleiner als 92.0 mol% gemäß Probe Nr. 204 beträgt, so verringern sich der Iso lationswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxides eines Seltenen-Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei sich die Temperaturänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie- Punkt) stark zur (+)-Seite verschiebt.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 kleiner als 92.0 mol% gemäß Probe Nr. 204 beträgt, so verringern sich der Iso lationswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxides eines Seltenen-Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei sich die Temperaturänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie- Punkt) stark zur (+)-Seite verschiebt.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 0.04 Gew.-%
wie in den Proben Nr. 233 und 234 übersteigt, so verringert
sich die Dielektrizitätskonstante.
Die Bereiche der Subanteile wurden aus den folgenden Gründen
in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 209 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Brennens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmo sphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 212 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 209 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Brennens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmo sphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 212 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 217 weniger als
0.2 mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-
Verhinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolations
widerstand verringert sich. Wenn der Gehalt an MnO gemäß
Probe Nr. 215 3.0 mol% übersteigt, so verringert sich der
Isolationswiderstand.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß den Proben Nr. 222 und Nr. 223
weniger als 0.5 mol% beträgt, so neigt der Verlauf der Tempe
raturänderungsrate der Kapazität dazu, ein einzelnes Maximum
auszubilden und sich dabei im Bereich geringerer Temperaturen
zur (-)-Seite und im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Cu
rie-Punkt) zur (+)-Seite zu verschieben, wobei die Wirkung
zur Verbesserung des Isolationswiderstandes verloren geht.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß Probe Nr. 227 5.0 mol% über
steigt, so verringern sich die Dielektrizitätskonstante und
der Isolationswiderstand.
Wenn der Gehalt von CaTiO3 weniger als 0.5 mol% gemäß der
Probe Nr. 232 beträgt, so geht die Wirkung auf die Verbesse
rung der Gleichvorspannungs-Kennwerte verloren und die Abhän
gigkeit der elektrostatischen Kapazität von der angelegten
Spannung wird groß. Wenn der Gehalt von CaTiO3 4.0 mol% gemäß
Probe Nr. 230 übersteigt, so neigt die Temperaturänderungs
rate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen dazu, sich
zur (-)-Seite zu verschieben, und die Dielektrizitätskon
stante verringert sich.
Wenn der Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt,
weniger als 0.5 Gew.-% gemäß Probe Nr. 221 beträgt, so gehen
die Wirkungen zur Verringerung der Sintertemperatur und zur
Verbesserung der Reduktions-Verhinderung verloren. Wenn der
Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt, 2.5 Gew.-%
gemäß Probe Nr. 219 übersteigt, so verringert das die Dielek
trizitätskonstante.
Als Ausgangsmaterialien wurden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Gehalten von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, BaCO3, Oxide von Seltenen-Erd-Metallen, BaCO3, MnO,
MgO, CaZrO3 und Glasoxid vorbereitet. Diese Materialien wur
den zur Vorbereitung der Mischung für eine Zusammensetzung
gemäß Tabelle 7 gewogen. Dabei wurde BaTiO3 benutzt, das Al
kali-Metalloxide von 0.03 Gew.-% bei den Proben Nr. 301-332,
0.05 Gew.-% für die Probe Nr. 333 und 0.07 Gew.-% für die Probe
Nr. 334 enthält.
Die gewogenen Materialien wurden mit einem Dispersionsmedium
mittels einer Kugelmühle mit PSZ-Kugeln gemischt, um eine
Aufschlämmung herzustellen. Dann wurden der Aufschlämmung ein
organisches Bindemittel und ein Weichmacher zugesetzt, diese
genügend umgerührt und anschließend mit dem Rakelverfahren in
ein Plättchen umgeformt, so daß ein keramisches Roh-Plättchen
erhalten wurde.
Auf eine Seite des keramischen Roh-Plättchens wurde eine
leitfähige Paste zur Ausbildung innerer Elektroden aufge
druckt und getrocknet. Dann wurde eine Vielzahl der Roh-
Plättchen geschichtet und in Dickenrichtung zu einem gesta
pelten Körper gepreßt. Das Bindemittel wurde aus dem Stapel
körper entfernt, in dem dieser für 5 Stunden bei 320°C gehal
ten wurde, und anschließend wurde der Stapelkörper für 2
Stunden bei einer Temperatur gemäß Tabelle 8 in einem redu
zierenden Restgasfluß mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von
3/100 gebrannt, um einen gesinterten Keramikkörper zu erhal
ten.
Der sich daraus ergebende gesinterte Keramikkörper wurde auf
den einander gegenüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste
beschichtet und ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator
zu erhalten. Die Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektri
sche Verlust (tan δ), der Isolationswiderstand (log IR) und
die Temperaturänderungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei
Raumtemperatur unter denselben Bedingungen wie bei Beispiel
1 gemessen. Außerdem wurde die mittlere Ausfallzeit (MTTF)
des Kondensators gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8
zusammengestellt.
Die MTTF wurde in folgender Weise berechnet: an eine Anzahl
von n=18 Proben wurde jeweils eine elektrische Feldstärke von
10.0 kV/mm bei einer Umgebungstemperatur von 150°C angelegt
und die Zeit bis zum dielektrischen Durchbruch gemessen.
Gemäß Tabelle 8 besitzt die nichtreduzierende, dielektrische,
keramische Zusammensetzung einen hohen Widerstand gegen
Reduktion, selbst wenn sie bei einer Temperatur im Bereich
von 1260-1300°C in einer neutralen oder reduzierenden
Restgasatmosphäre gebrannt wird. Der aus dieser nichtreduzie
renden, dielektrischen, keramischen Zusammensetzung erhaltene
Keramikkondensator zeigt als RC-Produkt (d. h. als Produkt
des Isolationswiderstandes und des elektrostatischen Kapazi
tätswertes) einen Wert von 4000 oder mehr und eine hohe Di
elektrizitätskonstante von mehr als 3000, wobei seine
Temperaturänderungsrate der Kapazität den X7R-Kennwerten ge
mäß EIA-Standard genügt und die MTTF 500 Stunden oder mehr
beträgt, wenn eine elektrische Feldstärke von 10.0 kV/mm bei
einer Umgebungstemperatur von 150°C mit Überbeschleunigung
angelegt wird.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe 304 we niger als 92.0 mol% beträgt, so verringert sich der Isolati onswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Ge halt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 303 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxides eines Seltenen-Erd- Metalles und von Co2O3 verloren, wobei sich die Temperaturän derungsrate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschiebt.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe 304 we niger als 92.0 mol% beträgt, so verringert sich der Isolati onswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Ge halt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 303 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxides eines Seltenen-Erd- Metalles und von Co2O3 verloren, wobei sich die Temperaturän derungsrate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschiebt.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 gemäß den
Proben Nr. 333 und Nr. 334 0.04 Gew.-% übersteigt, so verrin
gert sich die Dielektrizitätskonstante.
Die Bereiche der Subanteile wurden aus den folgenden Gründen
in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 309 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 312 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 309 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 312 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 317 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-Ver
hinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolationswi
derstand verringert sich. Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe
Nr. 315 3.0 mol% übersteigt, so verringert sich der Isolati
onswiderstand.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß den Proben Nr. 322 und 323 we
niger als 0.5 mol% beträgt, so neigt der Verlauf der Tempera
turänderungsrate der Kapazität dazu, ein einzelnes Maximum
auszubilden und sich im Bereich geringer Temperaturen zur
(-)-Seite und im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie-
Punkt) zur (+)-Seite zu verschieben, wobei eine Wirkung auf
die Verbesserung des Isolationswiderstandes verloren geht.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß der Probe Nr. 326 5.0 mol%
übersteigt, so verringern sich die Dielektrizitätskonstante
und der Isolationswiderstand.
Wenn der Gehalt von CaZrO3 gemäß den Proben Nr. 331 und Nr.
332 weniger als 0.5 mol% beträgt, so wird damit keine Verbes
serung der MTTF bewirkt. Wenn der Gehalt von CaZrO3 gemäß
Probe Nr. 329 3.5 mol% übersteigt, so neigt die Temperaturän
derungsrate der Kapazität dazu, im Bereich hoher Temperaturen
(nahe dem Curie-Punkt) sich zur (-)-Seite zu verschieben, und
die Dielektrizitätskonstante verringert sich.
Wenn der Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt,
gemäß Probe Nr. 321 weniger als 0.5 Gew% beträgt, so gehen
die Wirkungen zur Verringerung der Sintertemperatur und zur
Verbesserung der Reduktions-Verhinderung verloren. Wenn der
Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt, gemäß
Probe Nr. 319 2.5 Gew.-% übersteigt, so verringert sich die Di
elektrizitätskonstante.
Als Ausgangsmaterialien wurden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Anteilen von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, BaCO3 zur mol-Verhältnis-Korrektur von Ba bis Ti,
Oxide von Seltenen- Erd-Metallen, Co2O3, MnO, SiO2 und MgO
vorbereitet. Diese Materialien wurden gewogen, um eine Mi
schung für eine Zusammensetzung gemäß Tabelle 9 vorzuberei
ten. Dabei wurde BaTiO3 benutzt, das Alkali-Metalloxide von
0.03 Gew.-% für die Proben Nr. 401-429, 0.05 Gew.-% für die Probe
Nr. 430 und 0.07 Gew.-% für die Probe Nr. 431 enthält.
Dem gewogenen, gemischten Material wurde 5 Gew.-% Vinylacetat-
Bindemittel zugesetzt, und anschließend wurde es mit einer
Kugelmühle, die PSZ-Kugeln verwendet, genügend naß-gemischt.
Nach Verdampfung des Dispersionsmittels und Trocknung der Mi
schung wurde durch einen Siebprozeß ein Puder der Mischung
erhalten und dieser anschließend bei einem Druck von 2t/cm2
in Tabletten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke
von 1 mm gepreßt.
Dann wird das Bindemittel aus den Tabletten entfernt, in dem
diese 3 Stunden in Luft 400°C ausgesetzt werden, und danach
werden die Tabletten für 2 Stunden bei der in Tabelle 10 an
gegebenen Temperatur in einer reduzierenden Gasfluß-Atmo
sphäre mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von 3/100 gebrannt
um gesinterte Keramiktabletten zu erhalten.
Die gesinterten Keramiktabletten wurden auf den einander ge
genüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste beschichtet und
ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator zu erhalten. Die
Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tan
δ), der Isolationswiderstand (log IR) und die Temperaturände
rungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei Raumtemperatur ge
messen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt.
Gemäß Tabelle 10 besitzt die nichtreduzierende, dielektri
sche, keramische Zusammensetzung einen hohen Widerstand gegen
Reduktion, selbst wenn sie bei einer Temperatur im Bereich
von 1260-1300°C in einer neutralen oder reduzierenden
Restgasatmosphäre gebrannt wird. Der Keramikkondensator, der
aus dieser nichtreduzierenden, dielektrischen, keramischen
Zusammensetzung erhalten wurde, zeigt einen hohen Isolations
widerstand von über 11.0 in log IR und eine Dielektrizitäts
konstante von über 3000, wobei seine Temperaturänderungsrate
der Kapazität den X7R-Kennwerten gemäß EIA-Standard genügt.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 404 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 403 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxids eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei sich die Temperaturänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Tempe raturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite ver schiebt.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 404 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 403 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes des Oxids eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei sich die Temperaturänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Tempe raturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite ver schiebt.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 gemäß den
Proben Nr. 430 und Nr. 431 0.04 mol% übersteigt, so verrin
gert sich die Dielektrizitätskonstante.
Die Bereiche der Subanteile wurden aus den folgenden Gründen
in der oben angegebenen Weise definiert.
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 409 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren
nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre
reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn
der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 412 4.0 mol% übersteigt,
so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 417 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-Ver
hinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolationswi
derstand verringert sich. Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe
Nr. 415 3.0 mol% übersteigt, so verringert sich der Isolati
onswiderstand.
Wenn der Gehalt von SiO2 gemäß Probe Nr. 423 weniger als
0.2 mol% beträgt, so wird keine Verringerung der Sintertempe
ratur bewirkt. Wenn der Gehalt von SiO2 gemäß Probe Nr. 420
5.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Dielektrizitäts
konstante.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß Probe Nr. 424 weniger als 0.5
mol% beträgt, so wird keine Abflachung der Temperaturände
rungsrate der Kapazität bewirkt und besonders im Bereich ge
ringerer Temperaturen die Tendenz zur Verschiebung der Rate
zur (-)-Seite verursacht, wobei auch keine Verbesserung des
Isolationswiderstandes bewirkt wird. Wenn der Gehalt von MgO
gemäß Probe Nr. 429 5.0 mol% übersteigt, so verringern sich
die Dielektrizitätskonstante und der Isolationswiderstand.
Als Ausgangsmaterialien wurden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Anteilen von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, Oxide von Seltenen-Erd-Metallen, Co2O3, MnO, NiO,
Al2O3 und MgO vorbereitet. Diese Materialien wurden gewogen,
um eine Mischung für eine Zusammensetzung gemäß Tabelle 11
vorzubereiten. Dabei wurde BaTiO3 benutzt, das Alkali-Metal
loxide von 0.03 Gew.-% für die Proben Nr. 501-529, 0.05 Gew.-%
für die Probe Nr. 530 und 0.07 Gew.-% für die Probe Nr. 531
enthält.
Dem gewogenen, gemischten Material wurde 5 Gew.-% Vinylacetat-
Bindemittel zugesetzt, und anschließend wurde es mit einer
Kugelmühle, die PSZ-Kugeln verwendet, genügend naß-gemischt.
Nach Verdampfung des Dispersionsmittels und Trocknung der Mi
schung wurde durch einen Siebprozeß ein Puder der Mischung
erhalten und dieser anschließend bei einem Druck von 2t/cm2
in Tabletten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke
von 1 mm gepreßt.
Dann wurde das Bindemittel aus den Tabletten entfernt, indem
diese 3 Stunden in Luft einer Temperatur von 400°C ausgesetzt
werden, und danach wurden die Tabletten für 2 Stunden bei der
in Tabelle 12 angegebenen Temperatur in einer reduzierenden
Gasfluß-Atmosphäre mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von
3/100 gebrannt um gesinterte Keramiktabletten zu erhalten.
Die gesinterten Keramiktabletten wurden auf den einander ge
genüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste beschichtet und
ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator zu erhalten. Die
Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tan δ),
der Isolationswiderstand (log IR) und die Temperaturände
rungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei Raumtemperatur unter
denselben Bedingungen wie bei Beispiel 1 gemessen. Die Er
gebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt.
Gemäß Tabelle 12 besitzt die nichtreduzierende, dielektri
sche, keramische Zusammensetzung einen hohen Widerstand gegen
Reduktion, selbst wenn sie bei einer Temperatur im Bereich
von 1300-1360°C in einer neutralen oder reduzierenden
Restgasatmosphäre gebrannt wird. Der aus dieser nichtreduzie
renden, dielektrischen, keramischen Zusammensetzung erhaltene
Keramikkondensator zeigt einen hohen Isolationswiderstand von
über 11.0 in log IR bei Raumtemperatur und eine geringe Ver
minderung dieses Wertes bei einer hohen Temperatur, sowie
eine hohe Dielektrizitätskonstante von über 3000, wobei seine
Temperaturänderungsrate der Kapazität den X7R-Kennwerten ge
mäß EIA-Standard genügt.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 504 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 503 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes eines Oxides eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturän derungsrate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 504 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 503 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes eines Oxides eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturän derungsrate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 gemäß den
Proben Nr. 530 und Nr. 531 0.04 Gew% übersteigt, so verrin
gert sich die Dielektrizitätskonstante.
Die Bereiche der Subanteile wurden aus den folgenden Gründen
in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 509 weniger als 0.2 mol% beträgt, wird die Zusammensetzung während des Brennens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre redu ziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 512 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 509 weniger als 0.2 mol% beträgt, wird die Zusammensetzung während des Brennens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre redu ziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 512 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 517 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-Ver
hinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolationswi
derstand verringert sich. Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe
Nr. 515 2.0 mol% übersteigt, so verringert sich der Isolati
onswiderstand besonders im Bereich hoher Temperaturen.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß den Proben Nr. 524 und Nr. 525
weniger als 0.5 mol% beträgt, so wird keine Abflachung des
Verlaufes der Temperaturänderungsrate der Kapazität bewirkt
und besonders im Bereich niedriger Temperaturen die Tendenz
verursacht, die Kurve zur (-)-Seite zu verschieben, wobei die
Wirkung zur Verbesserung des Isolationswiderstandes verloren
geht. Wenn der Gehalt von MgO gemäß Probe Nr. 529 5.0 mol%
übersteigt, so verringern sich die Dielektrizitätskonstante
und der Isolationswiderstand.
Wenn der Gehalt von NiO oder Al2O3 gemäß Probe Nr. 518 weni
ger als 0.3 mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Re
duktions-Verhinderung der Zusammensetzung bewirkt und der
Isolationswiderstand verringert sich, wobei keine Verbesse
rung des IR-Wertes bei hohen Temperaturen bewirkt wird. Wenn
der Gehalt von NiO gemäß Probe Nr. 521 3.0 mol% übersteigt,
so wird dadurch der Isolationswiderstand wie durch MnO ver
ringert. Wenn der Gehalt von Al2O3 gemäß Probe Nr. 522 3.0
mol% übersteigt, so verringert dieses die Sinterfähigkeit und
die Dielektrizitätskonstante, wobei der dielektrische Verlust
steigt.
Als Ausgangsmaterialien werden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Anteilen von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, Oxide von Seltenen-Erd-Metallen, Co2O3, MnO, NiO,
Al2O3, MgO und Glasoxid vorbereitet. Diese Materialien wurden
gewogen, um eine Mischung für eine Zusammensetzung gemäß Ta
belle 13 vorzubereiten. Weiterhin wurde BaTiO3 benutzt, das
Alkali-Metalloxide von 0.03 Gew.-% für die Proben Nr. 601-632,
0.05 Gew.-% für die Probe Nr. 633 und 0.07 Gew.-% für die Probe
Nr. 634 enthält.
Dem gewogenen, gemischten Material wurde 5 Gew.-% Vinylacetat-
Bindemittel zugesetzt, und anschließend wurde es mit einer
Kugelmühle, die PSZ-Kugeln verwendet, genügend naß-gemischt.
Nach Verdampfung des Dispersionsmittels und Trocknung der Mi
schung wurde durch einen Siebprozeß ein Puder der Mischung
erhalten und dieser anschließend bei einem Druck von 2t/cm2
in Tabletten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke
von 1 mm gepreßt.
Dann wird das Bindemittel aus den Tabletten entfernt, in dem
diese 3 Stunden in Luft einer Temperatur von 400°C ausgesetzt
werden, und danach werden die Tabletten für 2 Stunden bei der
in Tabelle 14 angegebenen Temperatur in einer reduzierenden
Gasfluß-Atmosphäre mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von
3/100 gebrannt um gesinterte Keramiktabletten zu erhalten.
Die gesinterten Keramiktabletten wurden auf den einander ge
genüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste beschichtet und
ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator zu erhalten. Die
Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tan
δ), der Isolationswiderstand (log IR) und die Temperaturände
rungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei Raumtemperatur unter
den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 gemessen. Die Er
gebnisse sind in Tabelle 14 gezeigt.
Gemäß Tabelle 14 besitzt eine nichtreduzierende, dielektri
sche, keramische Zusammensetzung einen hohen Widerstand gegen
Reduktion, selbst wenn sie bei einer Temperatur im Bereich
von 1230-1280°C in einer neutralen oder reduzierenden
Restgasatmosphäre gebrannt wird. Der Keramikkondensator der
aus dieser nichtreduzierenden, dielektrischen, keramischen
Zusammensetzung erhalten wird, zeigt einen hohen Isolations
widerstand von über 12.0 in log IR bei Raumtemperatur und
eine geringe Verminderung dieses Wertes bei einer hohen Tem
peratur, sowie eine hohe Dielektrizitätskonstante von über
3000, wobei seine Temperaturänderungsrate der Kapazität den
X7R-Kennwerten gemäß EIA-Standard genügt.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 604 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 603 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes eines Oxides eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei sich die Tempera turänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschiebt.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 604 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 603 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes eines Oxides eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei sich die Tempera turänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Temperaturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschiebt.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 gemäß den
Proben Nr. 633 und Nr. 634 0.04 Gew.-% übersteigt, so verrin
gert sich die Dielektrizitätskonstante.
Die Bereiche der Subanteile wurden aus den folgenden Gründen
in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 609 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 612 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 609 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von BaO gemäß Probe Nr. 612 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 617 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-Ver
hinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolationswi
derstand verringert sich. Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe
Nr. 615 2.0 mol% übersteigt, so wird besonders im Bereich ho
her Temperaturen der Isolationswiderstand verringert.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß den Proben Nr. 627 und Nr. 628
weniger als 0.5 mol% beträgt, so wird keine Abflachung des
Verlaufes der Temperaturänderungsrate der Kapazität bewirkt
und besonders im Bereich niedriger Temperaturen eine Tendenz
der Kurve verursacht, sich zur (-)-Seite zu verschieben, wo
bei die Wirkung der Verbesserung des Isolationswiderstandes
verloren geht. Wenn der Gehalt von MgO gemäß Probe Nr. 632
5.0 mol% übersteigt, so verringert sich der Isolationswider
stand.
Wenn der Gehalt von NiO oder Al2O3 gemäß Probe Nr. 618 weni
ger als 0.3 mol% beträgt, so hat dieses keine Wirkung auf die
Verbesserung der Reduktions-Verhinderung der Zusammensetzung
und auf die Verbesserung des IR-Wertes bei hoher Temperatur,
wobei sich der Isolationswiderstand verringert. Wenn der Ge
halt von NiO gemäß Probe Nr. 621 3.0 mol% übersteigt, so ver
ringert dieses den Isolationswiderstand wie bei MnO. Wenn der
Gehalt von Al2O3 gemäß Probe Nr. 622 3.0 mol% übersteigt, so
verringert dieses die Sinterfähigkeit und Dielektrizitätskon
stante, wobei der dielektrische Verlust steigt.
Wenn der Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt,
gemäß Probe Nr. 626 weniger als 0.5 Gew% beträgt, so gehen
die Wirkungen zur Verringerung der Sintertemperatur und zur
Verbesserung der Reduktions-Verhinderung verloren. Wenn der
Gehalt von Glasoxid, daß BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt, gemäß
Probe Nr. 624 2.5 Gew% übersteigt, so verringert das die Di
elektrizitätskonstante.
Als Ausgangsmaterialien wurden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Anteilen von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, BaCO3 zur mol-Verhältnis-Korrektur von Ba bis Ti,
Oxide von Seltenen-Erd-Metallen, Co2O3, MnO und MgO, sowie
Glasoxid vorbereitet. Diese Materialien wurden gewogen, um
eine Mischung für eine Zusammensetzung gemäß Tabelle 15 vor
zubereiten. Dabei wurde BaTiO3 benutzt, das Alkali-Metallo
xide von 0.03 Gew.-% für die Proben Nr. 701-727, 0.05 Gew.-% für
die Probe Nr. 728 und 0.07 Gew.-% für die Probe Nr. 729 ent
hält.
Dem gewogenen, gemischten Material wurde 5 Gew.-% Vinylacetat-
Bindemittel zugesetzt, und anschließend wurde es mit einer
Kugelmühle, die PSZ-Kugeln verwendet, genügend naß-gemischt.
Nach Verdampfung des Dispersionsmittels und Trocknung der Mi
schung wurde durch einen Siebprozeß ein Puder der Mischung
erhalten und dieser anschließend bei einem Druck von 2t/cm2
in Tabletten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke
von 1 mm gepreßt.
Dann wird das Bindemittel aus den Tabletten entfernt, in dem
diese 3 Stunden in Luft einer Temperatur von 400°C ausgesetzt
werden, und danach werden die Tabletten für 2 Stunden bei der
in Tabelle 16 angegebenen Temperatur in einer reduzierenden
Gasfluß-Atmosphäre mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von
3/100 gebrannt, um gesinterte Keramiktabletten zu erhalten.
Die gesinterten Keramiktabletten wurden auf den einander ge
genüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste beschichtet und
ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator zu erhalten. Die
Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tan
δ), der Isolationswiderstand (log IR) und die Temperaturände
rungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei Raumtemperatur unter
den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 gemessen. Die Er
gebnisse sind in Tabelle 16 gezeigt.
Gemäß Tabelle 16 besitzt die nichtreduzierende, dielektri
sche, keramische Zusammensetzung einen hohen Widerstand gegen
Reduktion, selbst wenn sie bei einer Temperatur im Bereich
von 1260-1300°C in einer neutralen oder reduzierenden
Restgasatmosphäre gebrannt wird. Der Keramikkondensator, der
aus dieser nichtreduzierenden, dielektrischen, keramischen
Zusammensetzung erhalten wurde, zeigt einen hohen Isolations
widerstand von über 12.0 in log IR und eine hohe Dielektrizi
tätskonstante von über 3000, wobei die Temperaturänderungs
rate der Kapazität den X7R-Kennwerten gemäß EIA-Standard ge
nügt.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 704 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 703 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes eines Oxids eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Tempe raturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 704 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 703 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes eines Oxids eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturänderungsrate der Kapazität im Bereich hoher Tempe raturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 gemäß den
Proben Nr. 728 und Nr. 729 0.04 Gew% übersteigt, so verrin
gert sich die Dielektrizitätskonstante.
Die Bereiche der Subanteile wurden aus den folgenden Gründen
in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt von CaO gemäß Probe Nr. 729 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von CaO gemäß Probe Nr. 712 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von CaO gemäß Probe Nr. 729 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von CaO gemäß Probe Nr. 712 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 717 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-Ver
hinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolationswi
derstand verringert sich. Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe
Nr. 715 3.0 mol% übersteigt, so wird der Isolationswiderstand
verringert.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß den Proben Nr. 722 und Nr. 723
weniger als 0.5 mol% beträgt, so wird keine Abflachung des
Verlaufes der Temperaturänderungsrate der Kapazität bewirkt
und besonders im Bereich niedriger Temperaturen eine Tendenz
der Kurve verursacht, sich zur (-)-Seite zu verschieben, wo
bei die Wirkung zur Verbesserung des Isolationswiderstandes
verloren geht. Wenn der Gehalt von MgO gemäß Probe Nr. 727
5.0 mol% übersteigt, so verringern sich die Dielektrizitäts
konstante und der Isolationswiderstand.
Wenn der Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt,
gemäß Probe Nr. 721 weniger als 0.5 Gew% beträgt, so gehen
die Wirkungen auf die Verringerung der Sintertemperatur und
die Verbesserung der Reduktions-Verhinderung verloren. Wenn
der Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt, gemäß
Probe Nr. 719 2.5 Gew% übersteigt, so verringert dieses die
Dielektrizitätskonstante.
Als Ausgangsmaterialien wurden einige Arten von BaTiO3 mit
verschiedenen Anteilen von Alkali-Metalloxiden als Verunrei
nigungen, BaCO3 zur mol-Verhältnis-Korrektur von Ba bis Ti,
Oxide von Seltenen-Erd-Metallen, Co2O3, MnO, MgO und Glasoxid
vorbereitet. Diese Materialien wurden gewogen, um eine Mi
schung für eine Zusammensetzung gemäß Tabelle 17 vorzuberei
ten. Dabei wurde BaTiO3 benutzt, das Alkali-Metalloxide von
0.03 Gew.-% für die Proben Nr. 801-827, 0.05 Gew.-% für die Probe
Nr. 828 und 0.07 Gew.-% für die Probe Nr. 829 enthält.
Dem gewogenen, gemischten Material wurde 5 Gew.-% Vinylacetat-
Bindemittel zugesetzt, und anschließend wurde es mit einer
Kugelmühle, die PSZ-Kugeln verwendet, genügend naß-gemischt.
Nach Verdampfung des Dispersionsmittels und Trocknung der Mi
schung wurde durch einen Siebprozeß ein Puder der Mischung
erhalten und dieser anschließend bei einem Druck von 2t/cm2
in Tabletten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke
von 1 mm gepreßt.
Dann wird das Bindemittel aus den Tabletten entfernt, in dem
diese 3 Stunden in Luft einer Temperatur von 400°C ausgesetzt
werden, und danach werden die Tabletten für 2 Stunden bei der
in Tabelle 18 angegebenen Temperatur in einer reduzierenden
Gasfluß-Atmosphäre mit einem H2/N2-Volumenverhältnis von
3/100 gebrannt um gesinterte Keramiktabletten zu erhalten.
Die gesinterten Keramiktabletten wurden auf den einander ge
genüberliegenden Seiten mit einer Silberpaste beschichtet und
ofengetrocknet, um einen Keramikkondensator zu erhalten. Die
Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tan
δ), der Isolationswiderstand (log IR) und die Temperaturände
rungsrate der Kapazität (TCC) wurden bei Raumtemperatur unter
den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 gemessen. Die Er
gebnisse sind in Tabelle 18 gezeigt.
Wie Tabelle 18 entnommen werden kann, besitzt die nichtredu
zierende, dielektrische, keramische Zusammensetzung einen ho
hen Widerstand gegen Reduktion, selbst wenn sie bei einer
Temperatur im Bereich von 1260-1300°C in einer neutralen oder
reduzierenden Restgasatmosphäre gebrannt wird. Der
Keramikkondensator, der aus dieser nichtreduzierenden, di
elektrischen, keramischen Zusammensetzung erhalten wurde,
zeigt einen hohen Isolationswiderstand von über 12.0 in log
IR und eine hohe Dielektrizitätskonstante von über 3000, wo
bei seine Temperaturänderungsrate der Kapazität den X7R-Kenn
werten gemäß EIA-Standard genügt.
Die Bereiche der Hauptanteile wurden aus den folgenden Grün
den in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 804 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 803 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes eines Oxids eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturänderungsrate der Kapazität bei hohen Temperaturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt des Hauptanteiles BaTiO3 gemäß Probe Nr. 804 weniger als 92.0 mol% beträgt, so verringern sich der Isola tionswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Wenn der Gehalt von BaTiO3 gemäß Probe Nr. 803 99.4 mol% übersteigt, so geht die Wirkung des Zusatzes eines Oxids eines Seltenen- Erd-Metalles und von Co2O3 verloren, wobei die Temperaturänderungsrate der Kapazität bei hohen Temperaturen (nahe dem Curie-Punkt) stark zur (+)-Seite verschoben wird.
Wenn der Gehalt von Alkali-Metalloxiden in BaTiO3 gemäß den
Proben Nr. 828 und Nr. 829 0.04 Gew% übersteigt, so verrin
gert sich die Dielektrizitätskonstante.
Die Bereiche der Subanteile wurden aus den folgenden Gründen
in der oben angegebenen Weise definiert:
Wenn der Gehalt von SrO gemäß Probe Nr. 809 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von SrO gemäß Probe Nr. 512 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von SrO gemäß Probe Nr. 809 weniger als 0.2 mol% beträgt, so wird die Zusammensetzung während des Bren nens in einer neutralen oder reduzierenden Restgasatmosphäre reduziert und der Isolationswiderstand verringert sich. Wenn der Gehalt von SrO gemäß Probe Nr. 512 4.0 mol% übersteigt, so verringert sich die Sinterfähigkeit.
Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe Nr. 817 weniger als 0.2
mol% beträgt, so wird keine Verbesserung der Reduktions-Ver
hinderung der Zusammensetzung bewirkt und der Isolationswi
derstand verringert sich. Wenn der Gehalt von MnO gemäß Probe
Nr. 815 3.0 mol% übersteigt, so wird der Isolationswiderstand
verringert.
Wenn der Gehalt von MgO gemäß den Proben Nr. 822 und Nr. 823
weniger als 0.5 mol% beträgt, so wird damit keine Abflachung
des Verlaufes der Temperaturänderungsrate der Kapazität be
wirkt und besonders im Bereich geringer Temperaturen die Ten
denz der Kurve verursacht, sich zur (-)-Seite zu verschieben,
wobei die Wirkung zur Verbesserung des Isolationswiderstandes
verloren geht. Wenn der Gehalt von MgO gemäß Probe Nr. 827
5.0 mol% übersteigt, so verringern sich die Dielektrizitäts
konstante und der Isolationswiderstand.
Wenn der Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt,
gemäß Probe Nr. 821 weniger als 0.5 Gew.-% beträgt, so gehen
die Wirkungen auf die Verringerung der Sintertemperatur und
die Verbesserung der Reduktions-Verhinderung verloren. Wenn
der Gehalt von Glasoxid, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt, gemäß
Probe Nr. 819 2.5 Gew.-% übersteigt, so verringert dieses die
Dielektrizitätskonstante.
Die für die Beispiele 1 bis 9 in den Tabellen 2, 4, 6, 8, 10,
12, 14, 16 und 18 angegebenen Kenndaten wurden bei der Ver
wendung tablettenförmiger Kondensatoren erhalten. Es ist je
doch möglich, annähernd dieselben Daten bei Benutzung von
Festkörperkondensatoren zu erhalten, die aus derselben Zusam
mensetzung hergestellt sind.
Claims (9)
1. Nichtreduzierende, dielektrische, keramische Zusammen
setzung, gekennzeichnet durch:
100 mol% Hauptanteile bestehend aus BaTiO3 mit weniger als 0.04 Gew.-% Alkali-Metalloxiden als Verunreinigungen, mindestens einem der Oxide (Re2O3) von Seltenen-Erd-Me tallen aus der Gruppe der Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3 und Er2O3, und Co2O3 in den Mengenverhältnissen:
BaTiO3 92.0- 99.4 mol%,
Re2O3 0.3-4.0 mol% und
Co2O3 0.3- 4.0 mol%,
und Subanteile bestehend aus BaO, MnO und MgO in den Mengenverhältnissen:
BaO 0.2-4.0 mol%,
MnO 0.2-3.0 mol% und
MgO 0.5-5.0 mol%.
100 mol% Hauptanteile bestehend aus BaTiO3 mit weniger als 0.04 Gew.-% Alkali-Metalloxiden als Verunreinigungen, mindestens einem der Oxide (Re2O3) von Seltenen-Erd-Me tallen aus der Gruppe der Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3 und Er2O3, und Co2O3 in den Mengenverhältnissen:
BaTiO3 92.0- 99.4 mol%,
Re2O3 0.3-4.0 mol% und
Co2O3 0.3- 4.0 mol%,
und Subanteile bestehend aus BaO, MnO und MgO in den Mengenverhältnissen:
BaO 0.2-4.0 mol%,
MnO 0.2-3.0 mol% und
MgO 0.5-5.0 mol%.
2. Keramische Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß 100 Gewichtsanteile der keramischen
Zusammensetzung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid ent
halten, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt.
3. Keramische Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie 0.5-4.0 mol% CaTiO3 als Subanteil
enthält.
4. Keramische Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie 0.5-3.5 mol% CaZrO3 als Subanteil
enthält.
5. Keramische Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie 0.2-3.0 mol% SiO2 als Subanteil
enthält.
6. Keramische Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie 0.3-3.0 mol% mindestens einer der
Verbindungen B2O3 und Al2O3 als Subanteil enthält.
7. Keramische Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß 100 Gewichtsanteilen der keramischen
Zusammensetzung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid ent
halten, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt.
8. Nichtreduzierende, dielektrische, keramische Zusammen
setzung, gekennzeichnet durch:
100 mol% Hauptanteile bestehend aus BaTiO3 mit weniger als 0.04 Gew% Alkali-Metalloxiden als Verunreinigungen, mindestens einem der Oxide (Re2O3) von Seltenen-Erd-Me tallen aus der Gruppe der Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3 und Er2O3, und Co2O3 in den Mengenverhältnissen:
BaTiO3 92.0-99.4 mol%,
Re2O3 0.3-4.0 mol% und
Co2O3 0.3-4.0 mol%,
und Subanteile bestehend aus BaO, MnO und MgO in den Mengenverhältnissen:
CaO 0.2-4.0 mol%,
MnO 0.2-3.0 mol% und
MgO 0.5-5.0 mol%,
wobei 100 Gewichtsanteile der keramischen Zusammenset zung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid enthalten, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt.
100 mol% Hauptanteile bestehend aus BaTiO3 mit weniger als 0.04 Gew% Alkali-Metalloxiden als Verunreinigungen, mindestens einem der Oxide (Re2O3) von Seltenen-Erd-Me tallen aus der Gruppe der Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3 und Er2O3, und Co2O3 in den Mengenverhältnissen:
BaTiO3 92.0-99.4 mol%,
Re2O3 0.3-4.0 mol% und
Co2O3 0.3-4.0 mol%,
und Subanteile bestehend aus BaO, MnO und MgO in den Mengenverhältnissen:
CaO 0.2-4.0 mol%,
MnO 0.2-3.0 mol% und
MgO 0.5-5.0 mol%,
wobei 100 Gewichtsanteile der keramischen Zusammenset zung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid enthalten, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt.
9. Nichtreduzierende, dielektrische, keramische Zusammen
setzung, gekennzeichnet durch:
100 mol% Hauptanteile bestehend aus BaTiO3 mit weniger als 0.04 Gew% Alkali-Metalloxiden als Verunreinigungen, mindestens einem der Oxide (Re2O3) von Seltenen-Erd-Me tallen aus der Gruppe der Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3 und Er2O3, und Co2O3 in den Mengenverhältnissen:
BaTiO3 92.0-99.4 mol%,
Re2O3 0.3-4.0 mol% und
Co2O3 0.3-4.0 mol%,
und Subanteile bestehend aus BaO, MnO und MgO in den Mengenverhältnissen:
SrO 0.2-4.0 mol%,
MnO 0.2-3.0 mol% und
MgO 0.5-5.0 mol%,
wobei 100 Gewichtsanteile der keramischen Zusammenset zung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid enthalten, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt.
100 mol% Hauptanteile bestehend aus BaTiO3 mit weniger als 0.04 Gew% Alkali-Metalloxiden als Verunreinigungen, mindestens einem der Oxide (Re2O3) von Seltenen-Erd-Me tallen aus der Gruppe der Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3 und Er2O3, und Co2O3 in den Mengenverhältnissen:
BaTiO3 92.0-99.4 mol%,
Re2O3 0.3-4.0 mol% und
Co2O3 0.3-4.0 mol%,
und Subanteile bestehend aus BaO, MnO und MgO in den Mengenverhältnissen:
SrO 0.2-4.0 mol%,
MnO 0.2-3.0 mol% und
MgO 0.5-5.0 mol%,
wobei 100 Gewichtsanteile der keramischen Zusammenset zung 0.5-2.5 Gewichtsanteile Glasoxid enthalten, das BaO-SrO-Li2O-SiO2 umfaßt.
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