JPH0210711A - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents
高誘電率磁器組成物Info
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- JPH0210711A JPH0210711A JP63159251A JP15925188A JPH0210711A JP H0210711 A JPH0210711 A JP H0210711A JP 63159251 A JP63159251 A JP 63159251A JP 15925188 A JP15925188 A JP 15925188A JP H0210711 A JPH0210711 A JP H0210711A
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- barium titanate
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Landscapes
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁器コンデンサ等に使用されるBaTi0s
−Nb2O5−Y2O5系高誘電率磁器組成物に関する
ものである。
−Nb2O5−Y2O5系高誘電率磁器組成物に関する
ものである。
(従来の技術〕
従来の誘電体磁器組成物として、例えば9aTiOs−
BaZrOs−BaSn03−CaTi03系の組成物
がJIS −F特性用として実用化されている。
BaZrOs−BaSn03−CaTi03系の組成物
がJIS −F特性用として実用化されている。
上記組成物は誘電率が高く、温度特性も良好であるとい
う長所を有しているものの、結晶粒径が10〜20μm
と大きく、積層コンデンサを作成した場合にデラミネー
ションを起こすためその歩留りが悪く、また破壊電圧も
低いため薄層化が困難であるという欠点があった。
う長所を有しているものの、結晶粒径が10〜20μm
と大きく、積層コンデンサを作成した場合にデラミネー
ションを起こすためその歩留りが悪く、また破壊電圧も
低いため薄層化が困難であるという欠点があった。
本発明者らは、上記欠点のない誘電体磁器組成物を得る
ため鋭意研究を行った結果、BaTiO3−NbgOs
−YiOsの混合組成物に酸化セリウム(CeO□)及
び酸化マンガン(MnO)を添加することによって誘電
率が高く、温度特性も良好であり、しかも結晶粒径が5
μm以下と微細化した組成物が得られることを見い出し
、本発明に到達したものである。
ため鋭意研究を行った結果、BaTiO3−NbgOs
−YiOsの混合組成物に酸化セリウム(CeO□)及
び酸化マンガン(MnO)を添加することによって誘電
率が高く、温度特性も良好であり、しかも結晶粒径が5
μm以下と微細化した組成物が得られることを見い出し
、本発明に到達したものである。
本発明は、チタン酸バリウムBaTiOs 97.0〜
〜98.25モル%、五酸化ニオブNbzOs 0.7
5〜1.50モル%及び酸化イットリウムY2O5 O
,50〜2.00モル%を主成分としてなる組成物10
0モル%に対して副成分として酸化セリウムCeO□0
.2〜0.8重量%及び酸化マンガンMnO0.01〜
0.3重量%を添加含有したことを特徴とするBaTi
0s−Nb2O5−hos系高誘電率磁器組成物である
。
〜98.25モル%、五酸化ニオブNbzOs 0.7
5〜1.50モル%及び酸化イットリウムY2O5 O
,50〜2.00モル%を主成分としてなる組成物10
0モル%に対して副成分として酸化セリウムCeO□0
.2〜0.8重量%及び酸化マンガンMnO0.01〜
0.3重量%を添加含有したことを特徴とするBaTi
0s−Nb2O5−hos系高誘電率磁器組成物である
。
出発原料として炭酸バリウム(BaCOz) 、酸化チ
タン(TiO□)、五酸化ニオブ(NbzOs) 、酸
化イツトリウム(YzO3)、酸化セリウム(CeOz
)及び炭酸マンガン(MnCOs)を用い、まず等モル
比のBaC0,とTi0zにMnC0tを添加して混合
し、これを仮プレス後1100℃〜1200℃で2時間
安定で仮焼してBaTiO3を作成した。
タン(TiO□)、五酸化ニオブ(NbzOs) 、酸
化イツトリウム(YzO3)、酸化セリウム(CeOz
)及び炭酸マンガン(MnCOs)を用い、まず等モル
比のBaC0,とTi0zにMnC0tを添加して混合
し、これを仮プレス後1100℃〜1200℃で2時間
安定で仮焼してBaTiO3を作成した。
次いで、このBaTiO3を粉砕して微粉末とし第1表
に示す組成比で秤量後、ポットミル中で湿式混合し、脱
水・乾燥したのちポリビニルアルコール(PVA)をバ
インダーとして加えて顆粒にし、これを約3 ton/
−の成形圧力で直径16.5φ龍、厚さ0.6鶴の円板
状成形物を作成した。さらに、この成形物を空気中で1
280℃〜1360℃で2時間安定して焼成した。
に示す組成比で秤量後、ポットミル中で湿式混合し、脱
水・乾燥したのちポリビニルアルコール(PVA)をバ
インダーとして加えて顆粒にし、これを約3 ton/
−の成形圧力で直径16.5φ龍、厚さ0.6鶴の円板
状成形物を作成した。さらに、この成形物を空気中で1
280℃〜1360℃で2時間安定して焼成した。
このようにして得られた磁器素体に銀電極を焼付けて試
料とし、この試料について電気特性を測定した。結果は
第1表に示したとおりである。
料とし、この試料について電気特性を測定した。結果は
第1表に示したとおりである。
ここで誘電率&、および誘電体損失tanδ(χ)は室
温20℃、周波数1 kHzで測定した。また、温度特
性すなわち温度変化率(T、C)は+20℃を基準とし
、−25℃〜+85℃の誘電率温度変化率(%)として
求めた。
温20℃、周波数1 kHzで測定した。また、温度特
性すなわち温度変化率(T、C)は+20℃を基準とし
、−25℃〜+85℃の誘電率温度変化率(%)として
求めた。
以下余白
第1表において○印を付した試料番号は本発明の範囲内
のものであり、試料番号1.2.5,8゜10.13,
14,15.19.20.21及び24は本発明の範囲
外である。
のものであり、試料番号1.2.5,8゜10.13,
14,15.19.20.21及び24は本発明の範囲
外である。
次に、本発明の高誘電率磁器組成物における各成分のモ
ル%または重量%の限定理由を説明する。
ル%または重量%の限定理由を説明する。
BaTi0iが97.0モル%未満では誘電率ε、が小
さくなり(試料番号13) 、98.25モル%を超え
ると焼結性が悪<(×印)なる(試料番号1)。
さくなり(試料番号13) 、98.25モル%を超え
ると焼結性が悪<(×印)なる(試料番号1)。
Nb!O5が0.75モル%未満では焼結性が悪く(試
料番号5.10) 、1.5モル%を超えると誘電率ε
、が小さくなる(試料番号8)。
料番号5.10) 、1.5モル%を超えると誘電率ε
、が小さくなる(試料番号8)。
YtOzが0.5モル%未満では誘電率ε、が小さく、
誘電体損失tanδが大きくなり、焼結性も悪く、絶縁
抵抗も低くなり(試料番号2)、2.0モル%を超える
と誘電率ε、が小さ(なり、温度85℃における誘電率
の温度変化率丁、Cが大きくなる(試料番号10)。
誘電体損失tanδが大きくなり、焼結性も悪く、絶縁
抵抗も低くなり(試料番号2)、2.0モル%を超える
と誘電率ε、が小さ(なり、温度85℃における誘電率
の温度変化率丁、Cが大きくなる(試料番号10)。
Ce01はキュリーポイントC0Pをマイナス側へ移動
させる働き、すなわちシフターの役割を果しており、0
.2重量%未満ではキュリーポイントC0Pが常温以上
となり、誘電体損失tanδが大きく、誘電率C1も小
さい(試料番号14.15) 、 0.8重量%を超え
るとキュリーポイントC,Pが常温以下となり、誘電率
が低くなり、誘電率の温度変化率T、Cが温度85℃で
JISのF特性規格から外れ、実用的でない(試料番号
19)。
させる働き、すなわちシフターの役割を果しており、0
.2重量%未満ではキュリーポイントC0Pが常温以上
となり、誘電体損失tanδが大きく、誘電率C1も小
さい(試料番号14.15) 、 0.8重量%を超え
るとキュリーポイントC,Pが常温以下となり、誘電率
が低くなり、誘電率の温度変化率T、Cが温度85℃で
JISのF特性規格から外れ、実用的でない(試料番号
19)。
MnOが0.01重量%未満では焼成温度が高くなるう
え焼結性が悪く、誘電率が小、tanδが大となり、絶
縁抵抗も低(なり(試料番号20.21)、0.3重量
%を超えると誘電率が小さくなり、焼結性も悪く実用的
でない(試料番号24)。
え焼結性が悪く、誘電率が小、tanδが大となり、絶
縁抵抗も低(なり(試料番号20.21)、0.3重量
%を超えると誘電率が小さくなり、焼結性も悪く実用的
でない(試料番号24)。
更に、本発明組成物に52O3+^180.の少なくと
も一方を微量添加することにより、当該組成物の焼結性
を更に向上させることができる。
も一方を微量添加することにより、当該組成物の焼結性
を更に向上させることができる。
なお、前記焼成により得られた焼結体試料のうち本発明
組成物の自由表面の顕微鏡写真を第2図に示す、また、
比較のため従来のBaTi0s−BaZrOs−BaS
nOi−CaTiOs系の自由表面の顕微鏡写真を第3
図に示す、これらの写真を比較して明らかなように本発
明に係る焼結体では、従来のものに比べ結晶粒径が著し
く小さくなっていることが判る。
組成物の自由表面の顕微鏡写真を第2図に示す、また、
比較のため従来のBaTi0s−BaZrOs−BaS
nOi−CaTiOs系の自由表面の顕微鏡写真を第3
図に示す、これらの写真を比較して明らかなように本発
明に係る焼結体では、従来のものに比べ結晶粒径が著し
く小さくなっていることが判る。
第1表から明らかなように、本発明の高誘電率磁器組成
物は誘電率が約8000〜13000で、温度特性すな
わち誘電率の温度変化率T、CはJIS−F特性規格−
25℃〜+85℃の温度範囲内で20℃を基準温度とし
て+30%〜−80%以内であり、また第2図から明ら
かなように結晶粒径の平均値は5μm以下と小さく、優
れた性質を有するものである。
物は誘電率が約8000〜13000で、温度特性すな
わち誘電率の温度変化率T、CはJIS−F特性規格−
25℃〜+85℃の温度範囲内で20℃を基準温度とし
て+30%〜−80%以内であり、また第2図から明ら
かなように結晶粒径の平均値は5μm以下と小さく、優
れた性質を有するものである。
なお、本発明のBaTi0i−NbiOs−YtOz系
組成物に係る主成分の組成範囲を三元図で示すと第1図
のとおりである。この図において、六角形内及びこの六
角形を形成する各線分上にある組成物(黒点は実施例の
組成物を、又()内の数字は試料番号を示す)が本発明
の範囲内にあるものである。
組成物に係る主成分の組成範囲を三元図で示すと第1図
のとおりである。この図において、六角形内及びこの六
角形を形成する各線分上にある組成物(黒点は実施例の
組成物を、又()内の数字は試料番号を示す)が本発明
の範囲内にあるものである。
以上述べたように、本発明の高誘電率磁器組成物は、チ
タン酸バリウムBaTiO397,0〜98.25モル
%、五酸化ニオブNbzOs 0.75〜1.50モル
%及び酸化イツトリウムYgOs 0.50〜2.00
モル%を主成分としてなる組成物100モル%に対して
副成分として酸化セリウムCent o、 2〜0.8
重量%及び酸化マンガンMnOO,01〜0.3重量%
を添加含有せしめたことにより、誘電率ε、が高く、誘
電率の温度変化率T、CがJIS −F特性を満足して
いるうえ、結晶粒径が従来のものに比べ著しく微細化し
ているものであり、したがって本発明組成物を積層チッ
プコンデンサに応用した場合、デラミネーションを起こ
さず、また破壊電圧の向上、薄層化による容量取得範囲
の拡大等、従来のBaTi0.−BaZrOl−BaS
nOs−CaTiOs系組成物では得られなかった利点
を存するものであり、実用的価値が大きいものである。
タン酸バリウムBaTiO397,0〜98.25モル
%、五酸化ニオブNbzOs 0.75〜1.50モル
%及び酸化イツトリウムYgOs 0.50〜2.00
モル%を主成分としてなる組成物100モル%に対して
副成分として酸化セリウムCent o、 2〜0.8
重量%及び酸化マンガンMnOO,01〜0.3重量%
を添加含有せしめたことにより、誘電率ε、が高く、誘
電率の温度変化率T、CがJIS −F特性を満足して
いるうえ、結晶粒径が従来のものに比べ著しく微細化し
ているものであり、したがって本発明組成物を積層チッ
プコンデンサに応用した場合、デラミネーションを起こ
さず、また破壊電圧の向上、薄層化による容量取得範囲
の拡大等、従来のBaTi0.−BaZrOl−BaS
nOs−CaTiOs系組成物では得られなかった利点
を存するものであり、実用的価値が大きいものである。
第1図は本発明組成物に係る主成分の組成範囲を示す三
元図、第2図は本発明の実施例組成物の結晶構造を示す
顕微鏡写真(倍率3500) 、第3図は従来の誘電体
磁器組成物の結晶構造を示すWA徽鏡写真(倍率350
0)である。
元図、第2図は本発明の実施例組成物の結晶構造を示す
顕微鏡写真(倍率3500) 、第3図は従来の誘電体
磁器組成物の結晶構造を示すWA徽鏡写真(倍率350
0)である。
Claims (1)
- (1)チタン酸バリウムBaTiO_397.0〜98
.25モル%、五酸化ニオブNb_2O_50.75〜
1.50モル%及び酸化イットリウムY_2O_30.
50〜2.00モル%を主成分としてなる組成物100
モル%に対して副成分として酸化セリウムCeO_20
.2〜0.8重量%及び酸化マンガンMnO0.01〜
0.3重量%を添加含有したことを特徴とするBaTi
O_3−Nb_2O_5−Y_2O_3系高誘電率磁器
組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63159251A JP2694209B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63159251A JP2694209B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0210711A true JPH0210711A (ja) | 1990-01-16 |
JP2694209B2 JP2694209B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=15689664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63159251A Expired - Lifetime JP2694209B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2694209B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108640679A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-10-12 | 江苏科技大学 | 一种锆钛酸钡基电容器瓷料及其制备方法 |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP63159251A patent/JP2694209B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108640679A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-10-12 | 江苏科技大学 | 一种锆钛酸钡基电容器瓷料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2694209B2 (ja) | 1997-12-24 |
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