JP2626620B2 - 磁器組成物 - Google Patents
磁器組成物Info
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- JP2626620B2 JP2626620B2 JP7095854A JP9585495A JP2626620B2 JP 2626620 B2 JP2626620 B2 JP 2626620B2 JP 7095854 A JP7095854 A JP 7095854A JP 9585495 A JP9585495 A JP 9585495A JP 2626620 B2 JP2626620 B2 JP 2626620B2
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- JP
- Japan
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- lead
- porcelain composition
- dielectric constant
- composition
- titanate
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁器組成物に関し、特に
積層セラミックコンデンサ用に好適な高誘電率、高絶縁
性の磁器組成物に関する。
積層セラミックコンデンサ用に好適な高誘電率、高絶縁
性の磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、高誘電率磁器組成物として、
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）をベースにした固溶
体組成物が広く実用化されている。これらの材料に対し
て、近年、鉛を含む複合ペロブスカイト構造の誘電体が
注目されている。鉛を含む複合ペロブスカイト磁器組成
物は広く使われているチタン酸バリウム系の固溶体組成
物に比べ、誘電率が高く温度による誘電率の変化が小さ
い点に特徴がある。
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）をベースにした固溶
体組成物が広く実用化されている。これらの材料に対し
て、近年、鉛を含む複合ペロブスカイト構造の誘電体が
注目されている。鉛を含む複合ペロブスカイト磁器組成
物は広く使われているチタン酸バリウム系の固溶体組成
物に比べ、誘電率が高く温度による誘電率の変化が小さ
い点に特徴がある。
【０００３】ペロブスカイト構造をとる、鉛を含む複合
磁器組成物の組成としては種々のものが提案されている
が、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、チ
タン酸鉛の３成分系固溶体組成物は、特公昭５６−１
３９６２号公報、特開昭６３−１８５８５２号公報、
等により公知となっている。
磁器組成物の組成としては種々のものが提案されている
が、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、チ
タン酸鉛の３成分系固溶体組成物は、特公昭５６−１
３９６２号公報、特開昭６３−１８５８５２号公報、
等により公知となっている。
【０００４】は、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケル
ニオブ酸鉛、チタン酸鉛の三成分系固溶体組成物の組成
範囲を限定したものであるが、その最大誘電率は２４，
０００程度である。は、同組成物系の特定の組成範囲
の磁器組成物に副成分としてマンガン・タンタル酸鉛を
０．０１〜８ｍｏｌ％添加することにより機械的強度を
強化したものであるが、誘電率は最大で２１，０００程
度である。
ニオブ酸鉛、チタン酸鉛の三成分系固溶体組成物の組成
範囲を限定したものであるが、その最大誘電率は２４，
０００程度である。は、同組成物系の特定の組成範囲
の磁器組成物に副成分としてマンガン・タンタル酸鉛を
０．０１〜８ｍｏｌ％添加することにより機械的強度を
強化したものであるが、誘電率は最大で２１，０００程
度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のマグネシウムニ
オブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、チタン酸鉛の３成分系
磁器組成物では、チタン酸バリウム系材料より誘電率は
高くなっているものの、誘電率の最大値は高々２１，０
００乃至２４，０００程度であって、より小型でより大
容量のコンデンサを製造するために、より誘電率の大き
い磁器組成物の実現が望まれていた。また、従来の磁器
組成物では、誘電率が最大となる温度が高温であるた
め、実用上重要な常温付近（２０℃）での誘電率をより
高くすることが要望されていた。特に、従来のこの３成
分系磁器組成物では、チタン酸鉛の含有量の多い組成で
は、常温付近での誘電率を大きくすることはむずかし
く、実用化されていなかった。一般に、マグネシウムニ
オブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛の含有比率の高い磁器組
成物は高価になる。
オブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、チタン酸鉛の３成分系
磁器組成物では、チタン酸バリウム系材料より誘電率は
高くなっているものの、誘電率の最大値は高々２１，０
００乃至２４，０００程度であって、より小型でより大
容量のコンデンサを製造するために、より誘電率の大き
い磁器組成物の実現が望まれていた。また、従来の磁器
組成物では、誘電率が最大となる温度が高温であるた
め、実用上重要な常温付近（２０℃）での誘電率をより
高くすることが要望されていた。特に、従来のこの３成
分系磁器組成物では、チタン酸鉛の含有量の多い組成で
は、常温付近での誘電率を大きくすることはむずかし
く、実用化されていなかった。一般に、マグネシウムニ
オブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛の含有比率の高い磁器組
成物は高価になる。
【０００６】したがって、本発明の目的とするところ
は、特に、常温付近での誘電率の大きい磁器組成物を提
供できるようにすることである。また、上記３成分系の
磁器組成物において、実用化できる組成範囲を広げ、特
に、工業的に安価なマグネシウムニオブ酸鉛、ニッケル
ニオブ酸鉛の含有比率の低い領域での実用化を可能なら
しめることである。
は、特に、常温付近での誘電率の大きい磁器組成物を提
供できるようにすることである。また、上記３成分系の
磁器組成物において、実用化できる組成範囲を広げ、特
に、工業的に安価なマグネシウムニオブ酸鉛、ニッケル
ニオブ酸鉛の含有比率の低い領域での実用化を可能なら
しめることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、〔Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 〕x 〔Ｐｂ（Ｎｉ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 〕y 〔ＰｂＴｉ
Ｏ3 〕z （但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）と表現されるマグネ
シウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、チタン酸鉛の
３成分系固溶体において、その一部を１２ｍｏｌ％を越
えない範囲でＣａＴｉＯ3 に置換したことを特徴とする
磁器組成物、が提供される。そして、より好ましくは、
三成分系固溶体は、１〜１０ｍｏｌ％の範囲でＣａＴｉ
Ｏ3 に置換される。
め、本発明によれば、〔Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 〕x 〔Ｐｂ（Ｎｉ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 〕y 〔ＰｂＴｉ
Ｏ3 〕z （但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）と表現されるマグネ
シウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、チタン酸鉛の
３成分系固溶体において、その一部を１２ｍｏｌ％を越
えない範囲でＣａＴｉＯ3 に置換したことを特徴とする
磁器組成物、が提供される。そして、より好ましくは、
三成分系固溶体は、１〜１０ｍｏｌ％の範囲でＣａＴｉ
Ｏ3 に置換される。
【０００８】
【作用】本発明者は、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケ
ルニオブ酸鉛、チタン酸鉛の３成分系の磁器組成物にお
いて、チタン酸鉛の一部をチタン酸カルシウム（ＣａＴ
ｉＯ3 ）に置換することにより、特に常温での誘電率を
顕著に大きくできることを見いだした。望ましい置換範
囲は、１２ｍｏｌ％以下であり、より好ましい置換範囲
は１〜１０ｍｏｌ％である。
ルニオブ酸鉛、チタン酸鉛の３成分系の磁器組成物にお
いて、チタン酸鉛の一部をチタン酸カルシウム（ＣａＴ
ｉＯ3 ）に置換することにより、特に常温での誘電率を
顕著に大きくできることを見いだした。望ましい置換範
囲は、１２ｍｏｌ％以下であり、より好ましい置換範囲
は１〜１０ｍｏｌ％である。
【０００９】置換範囲が１％以下では、誘電率の増大効
果が低いからであり、１０％を越えると、常温付近での
誘電率の改善は見られるものの、最大誘電率が低下する
傾向がみられ、さらに１２％を越えると、磁器組成物と
して焼結することが困難となるからである。
果が低いからであり、１０％を越えると、常温付近での
誘電率の改善は見られるものの、最大誘電率が低下する
傾向がみられ、さらに１２％を越えると、磁器組成物と
して焼結することが困難となるからである。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例について表１および表
２を参照して具体的に説明する。これらの表には、カル
シウム酸鉛による置換量が０％のものが比較例として記
載されている。原材料として、純度９９．９％以上の酸
化鉛（ＰｂＯ）、ニオブ酸ニッケル（ＮｉＮｂ2 Ｏ
6 ）、ニオブ酸マグネシウム（ＭｇＮｂ2 Ｏ6 ）、酸化
チタン、炭酸カルシウム、チタン酸カルシウム（ＣａＴ
ｉＯ3 ）を表に示した配合比となるように各々秤取し
た。秤取した原料をボールミルを用いて湿式混合した
後、濾過し、乾燥し、８００℃〜８５０℃で仮焼成を行
った。
２を参照して具体的に説明する。これらの表には、カル
シウム酸鉛による置換量が０％のものが比較例として記
載されている。原材料として、純度９９．９％以上の酸
化鉛（ＰｂＯ）、ニオブ酸ニッケル（ＮｉＮｂ2 Ｏ
6 ）、ニオブ酸マグネシウム（ＭｇＮｂ2 Ｏ6 ）、酸化
チタン、炭酸カルシウム、チタン酸カルシウム（ＣａＴ
ｉＯ3 ）を表に示した配合比となるように各々秤取し
た。秤取した原料をボールミルを用いて湿式混合した
後、濾過し、乾燥し、８００℃〜８５０℃で仮焼成を行
った。
【００１１】この仮予焼された粉末をボールミルで湿式
粉砕し、濾過、乾燥後、ポリビニルアルコール５％水溶
液をバインダーとして混合し、造粒した。これを金型に
投入し、プレスして、直径１６ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板
を各１６枚作成した。
粉砕し、濾過、乾燥後、ポリビニルアルコール５％水溶
液をバインダーとして混合し、造粒した。これを金型に
投入し、プレスして、直径１６ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板
を各１６枚作成した。
【００１２】次に、これらの円板を空気中で９５０℃〜
１０５０℃の温度で１時間焼成した。焼成した円板試料
の上下に銀電極を７００℃で焼き付け、デジタルＬＣＲ
メーターで周波数１ｋＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓで容量を測
定した。
１０５０℃の温度で１時間焼成した。焼成した円板試料
の上下に銀電極を７００℃で焼き付け、デジタルＬＣＲ
メーターで周波数１ｋＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓで容量を測
定した。
【００１３】さらに絶縁計を用いて５０Ｖの電圧を１分
間印加して、温度２０℃で絶縁抵抗を測定し、比抵抗を
算出した。各配合比（組成）に対応する特性値は試料４
点のそれぞれの特性値の平均から求めた。このようにし
て得られた磁器組成物の配合比と、誘電率と誘電率が最
大となる温度、最大誘電率および比抵抗の関係を表１お
よび表２に示す。また、好ましい結果の得られる３成分
の（チタン酸カルシウムによる置換を行う前の）組成範
囲を図１の３成分組成図において梨地にて、特に好まし
い結果の得られる範囲を梨地および斜線にて示す。
間印加して、温度２０℃で絶縁抵抗を測定し、比抵抗を
算出した。各配合比（組成）に対応する特性値は試料４
点のそれぞれの特性値の平均から求めた。このようにし
て得られた磁器組成物の配合比と、誘電率と誘電率が最
大となる温度、最大誘電率および比抵抗の関係を表１お
よび表２に示す。また、好ましい結果の得られる３成分
の（チタン酸カルシウムによる置換を行う前の）組成範
囲を図１の３成分組成図において梨地にて、特に好まし
い結果の得られる範囲を梨地および斜線にて示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】表１、表２から明らかなように、チタン酸
鉛の一部をチタン酸カルシウムに置換することにより、
常温（２０℃）での著しい誘電率の増大を実現すること
ができる。常温での誘電率が大きいことはこの温度で動
作される電子機器が多いことに鑑み、極めて重要なこと
である。但し、三成分系の６％をチタン酸カルシウムに
置換した試料では、常温および最大値の両方の誘電率の
上昇が見られたが、１０％を置換した試料では最大値の
誘電率は低下している。
鉛の一部をチタン酸カルシウムに置換することにより、
常温（２０℃）での著しい誘電率の増大を実現すること
ができる。常温での誘電率が大きいことはこの温度で動
作される電子機器が多いことに鑑み、極めて重要なこと
である。但し、三成分系の６％をチタン酸カルシウムに
置換した試料では、常温および最大値の両方の誘電率の
上昇が見られたが、１０％を置換した試料では最大値の
誘電率は低下している。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による磁器
組成物は、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸
鉛、チタン酸鉛からなる磁器組成物の一部をチタン酸カ
ルシウムで置換したものであり、これにより、特に常温
での誘電率を顕著に増大させることができたので、例え
ば、積層セラミックコンデンサの大容量化またはその小
型化が可能となった。また、本発明によれば、上記３成
分系の磁器組成物において、実用化できる組成範囲を広
げ特にマグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛の
含有比率の低い領域での実用化が可能となったので、高
誘電率の磁器組成物を安価に供給することが可能となっ
た。
組成物は、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸
鉛、チタン酸鉛からなる磁器組成物の一部をチタン酸カ
ルシウムで置換したものであり、これにより、特に常温
での誘電率を顕著に増大させることができたので、例え
ば、積層セラミックコンデンサの大容量化またはその小
型化が可能となった。また、本発明によれば、上記３成
分系の磁器組成物において、実用化できる組成範囲を広
げ特にマグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛の
含有比率の低い領域での実用化が可能となったので、高
誘電率の磁器組成物を安価に供給することが可能となっ
た。
【図１】マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸
鉛、チタン酸鉛からなる磁器組成物の３成分組成図にお
ける本発明での置換前の３成分の好適な組成範囲を示す
図。
鉛、チタン酸鉛からなる磁器組成物の３成分組成図にお
ける本発明での置換前の３成分の好適な組成範囲を示す
図。
Claims (3)
- 【請求項１】 〔Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 〕x
〔Ｐｂ（Ｎｉ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 〕y 〔ＰｂＴｉＯ3 〕
z （但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）と表現されるマグネシウム
ニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、チタン酸鉛の３成分
系固溶体に、１２ｍｏｌ％を越えない範囲でチタン酸カ
ルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）を添加したことを特徴とする
磁器組成物。 - 【請求項２】 チタン酸カルシウムが１〜１０ｍｏｌ％
の範囲で添加されていることを特徴とする請求項１記載
の磁器組成物。 - 【請求項３】 チタン酸カルシウムを添加する前のマグ
ネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、チタン酸鉛
の３成分が、 ｘ＝０．８５、 ｙ＝０．０５、 ｚ＝０．１０ ｘ＝０．７７、 ｙ＝０．０５、 ｚ＝０．１８ ｘ＝０．６０、 ｙ＝０．２０、 ｚ＝０．２０ ｘ＝０．４０、 ｙ＝０．３５、 ｚ＝０．２５ ｘ＝０．２５、 ｙ＝０．５０、 ｚ＝０．２５ ｘ＝０．０５、 ｙ＝０．６５、 ｚ＝０．３０ ｘ＝０．０５、 ｙ＝０．６０、 ｚ＝０．３５ ｘ＝０．７０、 ｙ＝０．２０、 ｚ＝０．１０ の８点で囲まれる組成範囲に含まれていることを特徴と
する請求項１記載の磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7095854A JP2626620B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7095854A JP2626620B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08268757A JPH08268757A (ja) | 1996-10-15 |
| JP2626620B2 true JP2626620B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=14148962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7095854A Expired - Lifetime JP2626620B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626620B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100872164B1 (ko) * | 2004-05-07 | 2008-12-08 | (주)아이블포토닉스 | 압전성 단결정을 이용한 압전형 전기 음향 변환기 |
| KR100573729B1 (ko) * | 2004-05-31 | 2006-04-24 | (주)아이블포토닉스 | 압전성 단결정을 이용한 압전형 패널 스피커 |
| CN108640679B (zh) * | 2018-07-24 | 2022-02-11 | 江苏科技大学 | 一种锆钛酸钡基电容器瓷料及其制备方法 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7095854A patent/JP2626620B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08268757A (ja) | 1996-10-15 |
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