JP2645589B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JP2645589B2 JP2645589B2 JP1096261A JP9626189A JP2645589B2 JP 2645589 B2 JP2645589 B2 JP 2645589B2 JP 1096261 A JP1096261 A JP 1096261A JP 9626189 A JP9626189 A JP 9626189A JP 2645589 B2 JP2645589 B2 JP 2645589B2
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- dielectric
- ceramic composition
- mol
- dielectric ceramic
- porcelain composition
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誘電体共振器等の材料として好適な誘電体
磁器組成物に関する。
磁器組成物に関する。
本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料の外
に、例えばマイクロ波IC用誘電体基板、誘電体調整棒等
にも適用される。
に、例えばマイクロ波IC用誘電体基板、誘電体調整棒等
にも適用される。
近年、マイクロ波回路の集積化に伴い、小型で高性能
の誘電体共振器が求められている。
の誘電体共振器が求められている。
このような誘電体共振器に使用される誘電体磁器組成
物には、比誘電率εｒが大きいこと、また、共振周波数
の温度係数τｆの安定度及び共振周波数の温度特性の直
線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が要求され
ている。このような誘電体磁器組成物として従来TiO2,B
aO−TiO2等を主成分とするものが知られているが、温度
係数が大きかったり、マイクロ波帯域での誘電損失が大
きかったりして実用化するには困難な面がある。
物には、比誘電率εｒが大きいこと、また、共振周波数
の温度係数τｆの安定度及び共振周波数の温度特性の直
線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が要求され
ている。このような誘電体磁器組成物として従来TiO2,B
aO−TiO2等を主成分とするものが知られているが、温度
係数が大きかったり、マイクロ波帯域での誘電損失が大
きかったりして実用化するには困難な面がある。
またBaO−TiO2−Nd2O3の誘電体磁器組成物についての
提案〔Ber.Dt.Keram.Ges.55（1978）Nr.7;特開昭60−35
406号公報等〕もあるが、Ｑが小さく、比誘電率につい
ても改良すべき点が残されている。
提案〔Ber.Dt.Keram.Ges.55（1978）Nr.7;特開昭60−35
406号公報等〕もあるが、Ｑが小さく、比誘電率につい
ても改良すべき点が残されている。
また最近ではBa（Mg1/3・Ta2/3）O3やBa（Zn1/3・Ta
2/3）O3、Ba（Zn1/3・Nb2/3）O3系等のペロブスカイト
型構造を有する誘電体磁器組成物が提案されているが、
比誘電率が小さい（εｒ＝25〜40程度）のために、例え
ば0.1〜4GHz帯で使用される共振器としたときに、共振
器を十分に小型とすることができない難点がある。
2/3）O3、Ba（Zn1/3・Nb2/3）O3系等のペロブスカイト
型構造を有する誘電体磁器組成物が提案されているが、
比誘電率が小さい（εｒ＝25〜40程度）のために、例え
ば0.1〜4GHz帯で使用される共振器としたときに、共振
器を十分に小型とすることができない難点がある。
前記問題点を解決するものとして、特開昭62−72558
号公報にはBaO−TiO2−Nd2O3−BiO3/2系の誘電体磁器組
成物が提案されているが、誘電体共振器材料としてさら
に優れた特性を有する誘電体磁器組成物の開発が望まれ
ている。
号公報にはBaO−TiO2−Nd2O3−BiO3/2系の誘電体磁器組
成物が提案されているが、誘電体共振器材料としてさら
に優れた特性を有する誘電体磁器組成物の開発が望まれ
ている。
本発明の目的は、誘電体共振器材料として好適な誘電
体磁器組成物を提供することにある。
体磁器組成物を提供することにある。
更に本発明の目的は、高誘電率で、Ｑが大きく、τｒ
の安定性がよく、温度特性の直線性が良好な誘電体磁器
組成物を提供することにある。
の安定性がよく、温度特性の直線性が良好な誘電体磁器
組成物を提供することにある。
本発明の目的は、組成式、 xBaO・yTiO2・ｚ〔（Nd2O3）1-n・Men〕・tBi2O3（式
中、ｘは0.1〜0.2、ｙは0.6〜0.8、ｚは0.1〜0.2、ｔは
0.005〜0.03でｘ＋ｙ＋ｚ＋ｔ＝１であり、MeはDy2O3で
あり、ｎは0.080〜0.550を示す）で表されるバリウム、
チタン、ネオジム、ディスプロシウム、ビスマス及び酸
素からなる誘電体磁器組成物によって達成される。
中、ｘは0.1〜0.2、ｙは0.6〜0.8、ｚは0.1〜0.2、ｔは
0.005〜0.03でｘ＋ｙ＋ｚ＋ｔ＝１であり、MeはDy2O3で
あり、ｎは0.080〜0.550を示す）で表されるバリウム、
チタン、ネオジム、ディスプロシウム、ビスマス及び酸
素からなる誘電体磁器組成物によって達成される。
本発明はBaO、TiO2及びNd2O3を主成分とし、Bi2O3を
0.005≦ｔ≦0.03の範囲内で添加することにより焼結性
が促進され、共振周波数の温度係数を小さくすることが
できる。ｔが過度に大きいと焼結性が悪くなり、Ｑが小
さくなり、過度に小さいとτｆが高くなるので、ｔは上
記範囲に設定される。
0.005≦ｔ≦0.03の範囲内で添加することにより焼結性
が促進され、共振周波数の温度係数を小さくすることが
できる。ｔが過度に大きいと焼結性が悪くなり、Ｑが小
さくなり、過度に小さいとτｆが高くなるので、ｔは上
記範囲に設定される。
さらにNd2O3の一部をNd2O31モルに対して0.080〜0.55
0モルの範囲でDy2O3で置換することにより無負荷Ｑが大
幅に向上でき、本発明の前記目的達成が可能になる。Nd
2O3のDy2O3による置換の割合は過度に大きくなるとＱ値
が低下し、また過度に小さい場合にもＱ値が小さくなる
ので、その置換の割合は上記範囲に設定される。
0モルの範囲でDy2O3で置換することにより無負荷Ｑが大
幅に向上でき、本発明の前記目的達成が可能になる。Nd
2O3のDy2O3による置換の割合は過度に大きくなるとＱ値
が低下し、また過度に小さい場合にもＱ値が小さくなる
ので、その置換の割合は上記範囲に設定される。
本発明による誘電体磁器組成物は、大きな比誘電率ε
ｒを有するとともに、共振器を構成した時の無負荷の値
も大きくなる。更に、安定した共振周波数の温度特性を
有し、特に−40℃〜60℃における温度特性が良好な直線
性を有する。
ｒを有するとともに、共振器を構成した時の無負荷の値
も大きくなる。更に、安定した共振周波数の温度特性を
有し、特に−40℃〜60℃における温度特性が良好な直線
性を有する。
本発明による誘電体磁器組成物は、バリウム、チタ
ン、ネオジム、ビスマス、ディスプロシウム等の炭酸
塩、酸化物等の出発原料を混合して仮焼した後、成形、
焼成して焼結させる方法で製造することができる。
ン、ネオジム、ビスマス、ディスプロシウム等の炭酸
塩、酸化物等の出発原料を混合して仮焼した後、成形、
焼成して焼結させる方法で製造することができる。
まず、炭酸バリウム、酸化チタン、酸化ネオジム、酸
化ディスプロシウム及び酸化ビスマスを各所定量ずつ
水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続いて、
水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有ガス
雰囲気（例えば空気雰囲気）下に900〜1100℃で約５時
間程度仮焼する。これによって形成された仮焼物を粉砕
した後、ポリビニルアルコールの如き有機バインダと共
に混合して均質にし、乾燥、粉砕して加圧成形（圧力10
0〜1000kg/cm2）する。そして、この成形物を空気の如
き酸素含有ガス雰囲気下に1300〜1450℃で焼成すれば、
上記誘電体磁器組成物が得られる。
化ディスプロシウム及び酸化ビスマスを各所定量ずつ
水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続いて、
水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有ガス
雰囲気（例えば空気雰囲気）下に900〜1100℃で約５時
間程度仮焼する。これによって形成された仮焼物を粉砕
した後、ポリビニルアルコールの如き有機バインダと共
に混合して均質にし、乾燥、粉砕して加圧成形（圧力10
0〜1000kg/cm2）する。そして、この成形物を空気の如
き酸素含有ガス雰囲気下に1300〜1450℃で焼成すれば、
上記誘電体磁器組成物が得られる。
こうして得られた誘電体磁器組成物は、そのまま又は
必要に応じて適当な形状及びサイズに加工することで、
誘電体共振器、マイクロ波IC用誘電体基板、誘電体調整
棒等の材料として利用することができ、特に0.1〜4GHz
帯で使用される誘電帯共振器としたときに優れた効果が
奏される。
必要に応じて適当な形状及びサイズに加工することで、
誘電体共振器、マイクロ波IC用誘電体基板、誘電体調整
棒等の材料として利用することができ、特に0.1〜4GHz
帯で使用される誘電帯共振器としたときに優れた効果が
奏される。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１ 炭酸バリウム粉末（BaCO3）0.139モル、酸化チタン粉
末（TiO2）0.679モル、酸化ネオジム粉末（Nd2O3）0.15
7モル、酸化ディスプロシウム粉末（Dy2O3）0.015モル
及び酸化ビスマス粉末（Bi2O3）0.010モルをエタノール
と共にボールミルに入れ、10時間湿式混合した。この混
合物をボールミルから取り出して溶媒のエタノールを蒸
発させ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は、空気雰
囲気下に950℃で仮焼した後、再びらい潰機で１時間粉
砕した。この粉砕物は適量のポリビニルアルコール溶液
を加えて均一に混合した後、直径15mmφ、厚さ5.5mmの
ペレットに成形して空気雰囲気下に1400℃で２時間焼
成、焼結して本実施例の誘電体磁器組成物（0.139BaO・
0.679TiO2・0.157Nd2O3・0.015Dy2O3・0.010Bi2O3）を
得た。
末（TiO2）0.679モル、酸化ネオジム粉末（Nd2O3）0.15
7モル、酸化ディスプロシウム粉末（Dy2O3）0.015モル
及び酸化ビスマス粉末（Bi2O3）0.010モルをエタノール
と共にボールミルに入れ、10時間湿式混合した。この混
合物をボールミルから取り出して溶媒のエタノールを蒸
発させ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は、空気雰
囲気下に950℃で仮焼した後、再びらい潰機で１時間粉
砕した。この粉砕物は適量のポリビニルアルコール溶液
を加えて均一に混合した後、直径15mmφ、厚さ5.5mmの
ペレットに成形して空気雰囲気下に1400℃で２時間焼
成、焼結して本実施例の誘電体磁器組成物（0.139BaO・
0.679TiO2・0.157Nd2O3・0.015Dy2O3・0.010Bi2O3）を
得た。
こうして得られた実施例１の磁器組成物を直径9mm
φ、厚さ3mmの大きさにカットした後、誘電共振法によ
って測定し、共振周波数f0（２〜6GHz）における無負荷
Ｑ及び比誘電率εｒを求めた。また、共振周波数の温度
依存性については−40〜50℃の範囲で測定し温度係数τ
ｒを求めた。その結果を第１表に示す。
φ、厚さ3mmの大きさにカットした後、誘電共振法によ
って測定し、共振周波数f0（２〜6GHz）における無負荷
Ｑ及び比誘電率εｒを求めた。また、共振周波数の温度
依存性については−40〜50℃の範囲で測定し温度係数τ
ｒを求めた。その結果を第１表に示す。
実施例２ 実施例１の酸化ビスマス粉末0.010モルを0.024モルに
かえたほかは、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物
を製造し、特性を測定した。その結果を第１表に示す。
かえたほかは、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物
を製造し、特性を測定した。その結果を第１表に示す。
実施例３〜５ 実施例１の酸化ネオジム粉末と酸化ディスプロシウム
粉末とを第１表のようにかえたほかは、実施例１と同様
にして誘電体磁器組成物を製造し、特性を測定した。そ
の結果を第１表に示す。
粉末とを第１表のようにかえたほかは、実施例１と同様
にして誘電体磁器組成物を製造し、特性を測定した。そ
の結果を第１表に示す。
比較例１ 実施例２の酸化ネオジム粉末0.155モルを0.170モルに
かえ、酸化ディスプロシウム粉末0.015モルを添加しな
かったほかは、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物
を製造し、特性を測定した。その結果を第１表に示す。
かえ、酸化ディスプロシウム粉末0.015モルを添加しな
かったほかは、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物
を製造し、特性を測定した。その結果を第１表に示す。
比較例２〜６ 炭酸バリウム、酸化チタン、酸化ネオジム、酸化ディ
スプロシウム及び酸化ビスマスの各粉末を第１表に示す
ようなモル比になるようにしたほかは、実施例１と同様
にして誘電体磁器組成物を製造し、特性を測定した。そ
の結果を第１表に示す。
スプロシウム及び酸化ビスマスの各粉末を第１表に示す
ようなモル比になるようにしたほかは、実施例１と同様
にして誘電体磁器組成物を製造し、特性を測定した。そ
の結果を第１表に示す。
〔発明の効果〕 本発明の誘電体磁器組成物は、高誘電率でＱが大き
く、εｒの安定性がよく、温度特性の直線性が良好であ
り、誘電体共振器材料、特に0.1〜4GHz帯で使用される
共振器材料として好適である。
く、εｒの安定性がよく、温度特性の直線性が良好であ
り、誘電体共振器材料、特に0.1〜4GHz帯で使用される
共振器材料として好適である。
Claims (1)
- 【請求項１】組成式、 xBaO・yTiO2・ｚ〔（Nd2O3）1-n・Men〕・tBi2O3（式
中、ｘは0.1〜0.2、ｙは0.6〜0.8、ｚは0.1〜0.2、ｔは
0.005〜0.03でｘ＋ｙ＋ｚ＋ｔ＝１であり、MeはDy2O3で
あり、ｎは0.080〜0.550を示す）で表されるバリウム、
チタン、ネオジム、ディスプロシウム、ビスマス及び酸
素からなる誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096261A JP2645589B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096261A JP2645589B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02275756A JPH02275756A (ja) | 1990-11-09 |
| JP2645589B2 true JP2645589B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=14160238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1096261A Expired - Lifetime JP2645589B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645589B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SI9500374A (en) * | 1995-12-12 | 1997-06-30 | Inst Jozef Stefan | Microwave dielectric ceramics from barium, neodymium, gadolinium, titanium and bismuth |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951094B2 (ja) * | 1980-11-07 | 1984-12-12 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| JPS61215255A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-25 | 京セラ株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP1096261A patent/JP2645589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02275756A (ja) | 1990-11-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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