JPH0527202B2 - - Google Patents
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- JPH0527202B2 JPH0527202B2 JP59177270A JP17727084A JPH0527202B2 JP H0527202 B2 JPH0527202 B2 JP H0527202B2 JP 59177270 A JP59177270 A JP 59177270A JP 17727084 A JP17727084 A JP 17727084A JP H0527202 B2 JPH0527202 B2 JP H0527202B2
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- dielectric constant
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped 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 vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は高周波用の誘電体磁器組成物に関する
ものである。 （従来の技術） 近年、自動車電話、パーソナル無線機の実用
化、マイクロ波回路のIC化への発展、ガン発振
器への応用等マイクロ波領域で誘電体磁器が広く
利用されている。この様な高周波用誘電体磁器は
主に共振器に用いられるが、そこに要求される特
性としては、(1)誘電体中では波長が１／ε（ε：
誘電率）に短縮されるので小型化の要求に対して
導電率が高い事、(2)高周波での誘電損失が小さい
こと、(3)共振周波数の温度に対する変化が少ない
こと、即ち誘電率の温度依存性が小さくかつ安定
であること、以上の３特性が挙げられる。 従来、この種の誘電体磁器としては、例えば
BaO−TiO2系材料，ReO−BaO−TiO2系材料及
び（BaSrCa）（ZrTi）O3系材料などが知られて
いる。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、BaO−TiO2系材料では比誘電
率がεr＝38〜40と高く高誘電率であり、また誘電
損失はtanδ＜2.00×10-4と小さいが、単一相では
共振周波数の温度係数τf＝０のものが得がたく、
組成変化に対する誘電率及び誘電率の温度依存性
の変化も大きいため、高い誘電率、低い誘電損失
を維持したまま共振周波数の温度係数（τ）を安
定に小さく制御することが困難である。また、
ReO−BaO−TiO2系では比誘電率はεr＝40〜60
と非常に高く高誘電率であり、また共振周波数の
温度係数τf＝０のものも得られるが、誘電損失は
tanδ＞5.0×10-4と大きい。さらに（BaSrCa）
（ZrTi）O3系では誘電損失はtanδ＜2.00×10-4と
小さく、共振周波数の温度係数τ＝０のものも得
られるが、比誘電率がεr＝29〜32と非常に小さく
誘電率が低い。尚、上記誘電損失（tanδ）は半同
軸共振器法により500〜600MHzで測定した。こ
のように、上記の何れの材料においても高周波用
誘電体材料に要求される前記３特性を共に充分に
は満足していない。 本出願人は、既に、誘電特性に優れたBa（La，
Ｙ，Nb）O3系の誘電体磁器組成物を提案した
（特願昭59−158097号）が、本発明は、更に第５
の金属成分を関与させて、組成の任意調製によ
り、誘電率、誘電損失及び共振周波数の温度依存
性の制御容易な組成物を提案せんとするものであ
る。 （問題点を解決するための手段） 本発明者は上記の現状に鑑み鋭意研究の結果、
酸化バリウム（BaO），酸化ネオジウム（Nd2
O3），酸化ランタン（La2O3）酸化イツトリウム
（Y2O3）及び酸化ニオブ（Nb2O5）からなる混合
組成で、組成式Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，Nb1/2）
O3［但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，０≦ｙ
＜１，０≦ｚ＜１］で表される組成からなり、且
つペロブスカイト型結晶構造を持つた磁器組成物
が、前記高周波用誘電体材料として必要なる特性
を充分に備えていることを知見した。 本発明によれば誘電率が比較的高くかつ低い誘
電損失を維持すると共に、誘電率の温度依存性が
小さくかつ安定であり、従つて本発明による磁器
組成物を用いた誘電体共振器の共振周波数の温度
依存性が小さくかつ安定な高周波用の誘電体磁器
組成物が得られる。 （作用） 組成式Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，Nb1/2）O3［但
し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，０≦ｙ＜１，
及び０≦ｚ＜１］で表される磁器組成物の結晶構
造はペロブスカイト型構造であり、その誘電特性
は高周波数用誘電材料に要求される前記３特性を
充分満足している。即ち、(1)比誘電率（εr）が約
36〜41と比較的高く高誘電率であり、(2)誘電損失
（tanδ）は1.67〜4.88×10-4と非常に小さく、(3)組
成式のＸ，Ｙ，Ｚの値を変化させる事により共振
周波数の温度係数τf（ppm／℃）を−104.1〜＋
100（ppm／℃）まで制御することができる。しか
しながら、BaO，Nd2O3，La2O3，Y2O3及びNb2
O5の組成比が組成式Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，
Nb1/2）O3［但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，
０≦ｙ＜１及び０≦ｚ＜１］から逸脱すると、そ
のペロブスカイト型の結晶構造はくずれ、単一相
でなくなり、同時に上記に述べたような優れた誘
電特性は劣化する。なお、後掲の実験例によりｚ
＝１の場合は、共振周波数の温度係数が＋側に
144.4（ppm／℃）と大きく実用的でないことが判
明している。 （実施例） 試料の作成方法；高純度の炭酸バリウム
（BaCO3），酸化ネオジウム（Nd2O3），酸化ラン
タン（La2O3）酸化イツトリウム（Y2O3）及び
酸化ニオブ（Nb2O5）を用いX.Y，Ｚが第１表の
組成欄に示す割合となるように秤量し、めのう玉
石を用いて一昼夜湿式混合した。この混合物を乾
燥したのち1300℃で２時間仮焼を行い、さらに約
１重量％のバインダーを加えてから整粒し、得ら
れた粉末を約800Kg／cm2の圧力で成形し、それを
1400〜1700℃の範囲の温度で２時間空気中におい
て焼成した。 試料の各特性の測定方法；得られた試料につい
ては半同軸共振器法を用い500〜600MHzにおい
て比誘電率、誘電損失および共振周波数の温度係
数を測定した。これらの結果を第１表に示す。
ものである。 （従来の技術） 近年、自動車電話、パーソナル無線機の実用
化、マイクロ波回路のIC化への発展、ガン発振
器への応用等マイクロ波領域で誘電体磁器が広く
利用されている。この様な高周波用誘電体磁器は
主に共振器に用いられるが、そこに要求される特
性としては、(1)誘電体中では波長が１／ε（ε：
誘電率）に短縮されるので小型化の要求に対して
導電率が高い事、(2)高周波での誘電損失が小さい
こと、(3)共振周波数の温度に対する変化が少ない
こと、即ち誘電率の温度依存性が小さくかつ安定
であること、以上の３特性が挙げられる。 従来、この種の誘電体磁器としては、例えば
BaO−TiO2系材料，ReO−BaO−TiO2系材料及
び（BaSrCa）（ZrTi）O3系材料などが知られて
いる。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、BaO−TiO2系材料では比誘電
率がεr＝38〜40と高く高誘電率であり、また誘電
損失はtanδ＜2.00×10-4と小さいが、単一相では
共振周波数の温度係数τf＝０のものが得がたく、
組成変化に対する誘電率及び誘電率の温度依存性
の変化も大きいため、高い誘電率、低い誘電損失
を維持したまま共振周波数の温度係数（τ）を安
定に小さく制御することが困難である。また、
ReO−BaO−TiO2系では比誘電率はεr＝40〜60
と非常に高く高誘電率であり、また共振周波数の
温度係数τf＝０のものも得られるが、誘電損失は
tanδ＞5.0×10-4と大きい。さらに（BaSrCa）
（ZrTi）O3系では誘電損失はtanδ＜2.00×10-4と
小さく、共振周波数の温度係数τ＝０のものも得
られるが、比誘電率がεr＝29〜32と非常に小さく
誘電率が低い。尚、上記誘電損失（tanδ）は半同
軸共振器法により500〜600MHzで測定した。こ
のように、上記の何れの材料においても高周波用
誘電体材料に要求される前記３特性を共に充分に
は満足していない。 本出願人は、既に、誘電特性に優れたBa（La，
Ｙ，Nb）O3系の誘電体磁器組成物を提案した
（特願昭59−158097号）が、本発明は、更に第５
の金属成分を関与させて、組成の任意調製によ
り、誘電率、誘電損失及び共振周波数の温度依存
性の制御容易な組成物を提案せんとするものであ
る。 （問題点を解決するための手段） 本発明者は上記の現状に鑑み鋭意研究の結果、
酸化バリウム（BaO），酸化ネオジウム（Nd2
O3），酸化ランタン（La2O3）酸化イツトリウム
（Y2O3）及び酸化ニオブ（Nb2O5）からなる混合
組成で、組成式Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，Nb1/2）
O3［但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，０≦ｙ
＜１，０≦ｚ＜１］で表される組成からなり、且
つペロブスカイト型結晶構造を持つた磁器組成物
が、前記高周波用誘電体材料として必要なる特性
を充分に備えていることを知見した。 本発明によれば誘電率が比較的高くかつ低い誘
電損失を維持すると共に、誘電率の温度依存性が
小さくかつ安定であり、従つて本発明による磁器
組成物を用いた誘電体共振器の共振周波数の温度
依存性が小さくかつ安定な高周波用の誘電体磁器
組成物が得られる。 （作用） 組成式Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，Nb1/2）O3［但
し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，０≦ｙ＜１，
及び０≦ｚ＜１］で表される磁器組成物の結晶構
造はペロブスカイト型構造であり、その誘電特性
は高周波数用誘電材料に要求される前記３特性を
充分満足している。即ち、(1)比誘電率（εr）が約
36〜41と比較的高く高誘電率であり、(2)誘電損失
（tanδ）は1.67〜4.88×10-4と非常に小さく、(3)組
成式のＸ，Ｙ，Ｚの値を変化させる事により共振
周波数の温度係数τf（ppm／℃）を−104.1〜＋
100（ppm／℃）まで制御することができる。しか
しながら、BaO，Nd2O3，La2O3，Y2O3及びNb2
O5の組成比が組成式Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，
Nb1/2）O3［但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，
０≦ｙ＜１及び０≦ｚ＜１］から逸脱すると、そ
のペロブスカイト型の結晶構造はくずれ、単一相
でなくなり、同時に上記に述べたような優れた誘
電特性は劣化する。なお、後掲の実験例によりｚ
＝１の場合は、共振周波数の温度係数が＋側に
144.4（ppm／℃）と大きく実用的でないことが判
明している。 （実施例） 試料の作成方法；高純度の炭酸バリウム
（BaCO3），酸化ネオジウム（Nd2O3），酸化ラン
タン（La2O3）酸化イツトリウム（Y2O3）及び
酸化ニオブ（Nb2O5）を用いX.Y，Ｚが第１表の
組成欄に示す割合となるように秤量し、めのう玉
石を用いて一昼夜湿式混合した。この混合物を乾
燥したのち1300℃で２時間仮焼を行い、さらに約
１重量％のバインダーを加えてから整粒し、得ら
れた粉末を約800Kg／cm2の圧力で成形し、それを
1400〜1700℃の範囲の温度で２時間空気中におい
て焼成した。 試料の各特性の測定方法；得られた試料につい
ては半同軸共振器法を用い500〜600MHzにおい
て比誘電率、誘電損失および共振周波数の温度係
数を測定した。これらの結果を第１表に示す。
【表】
【表】
上記第１表の試料No.１〜22は、本発明の組成式
Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，Nb1/2）O3［但し、ｘ＋
ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，０≦ｙ＜１，０≦ｚ＜
１］で表される組成物であり、共振周波数の温度
係数τf（ppm／℃）を制御した本発明の範囲内の
ものである。一方、試料No.23は、ｚ＝１と本発明
の範囲を少許逸脱した例を示す。これら各試料No.
１〜22は何れも比誘電率（εr）が35.8〜40.9と比
較的高く高誘電率であり、誘電損失（tanδ）は
1.67〜4.88×10-4と非常に小さく、さらに組成式
のｘ，ｙ，ｚを変化させる事により、共振周波数
の温度係数（τ）を−104.1〜＋100（ppm／℃）
まで容易に制御できることがわかる。又、ｘ，
ｙ，ｚを適当に選ぶ事により、誘電率あるいは誘
電損失を一定にしたまま共振周波数の温度係数の
みを変化させる事も可能である。尚、Ｚ＝１の場
合は試料No.23の如く温度係数が＋144.4（ppm／
℃）と大きくなりすぎ実用的ではない。 また、第１図、第２図及び第３図は、夫々比誘
電率（εr）、誘電損失（tanδ）及び共振周波数の
温度係数（τ）を組成式中のｘ，ｙ，ｚに対応す
る実施例に基づき三元図に表したものである。第
３図においてABCDAで囲まれた斜線部のうち、
線分AA´，線分BC及び線分CC´を除いた領域は特
に共振周波数の温度係数が小さく良好であり、第
３図中のｘ＝０を示す線分ADの領域は本発明の
範囲外のものとして除外して、本発明の組成範囲
内でｘ，ｙ，ｚを適当に選ぶ事により、誘電率あ
るいは誘電損失を一定にしたまま、共振周波数の
温度係数のみを変化させる事が可能であり、本発
明の範囲内において特に適した高周波用誘電体磁
器としての特性を有する領域といえる。 （発明の効果） 上記の如く本発明によれば、一般式Ba（Ndx/2，
Lay/2，Yz/2，Nb1/2）O3［但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，
０＜ｘ≦１，０≦ｙ＜１及び０≦ｚ＜１］で表さ
れる組成からなり且つペロブスカイト型結晶構造
を持つたものが高周波用誘電体磁器として要求さ
れる、(1)誘電率が比較的高く、(2)誘電損失が小さ
く、(3)共振周波数の温度依存性の制御が容易であ
るという３特性を全て満足した誘電体磁器組成物
が得られることが判明した。
Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，Nb1/2）O3［但し、ｘ＋
ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，０≦ｙ＜１，０≦ｚ＜
１］で表される組成物であり、共振周波数の温度
係数τf（ppm／℃）を制御した本発明の範囲内の
ものである。一方、試料No.23は、ｚ＝１と本発明
の範囲を少許逸脱した例を示す。これら各試料No.
１〜22は何れも比誘電率（εr）が35.8〜40.9と比
較的高く高誘電率であり、誘電損失（tanδ）は
1.67〜4.88×10-4と非常に小さく、さらに組成式
のｘ，ｙ，ｚを変化させる事により、共振周波数
の温度係数（τ）を−104.1〜＋100（ppm／℃）
まで容易に制御できることがわかる。又、ｘ，
ｙ，ｚを適当に選ぶ事により、誘電率あるいは誘
電損失を一定にしたまま共振周波数の温度係数の
みを変化させる事も可能である。尚、Ｚ＝１の場
合は試料No.23の如く温度係数が＋144.4（ppm／
℃）と大きくなりすぎ実用的ではない。 また、第１図、第２図及び第３図は、夫々比誘
電率（εr）、誘電損失（tanδ）及び共振周波数の
温度係数（τ）を組成式中のｘ，ｙ，ｚに対応す
る実施例に基づき三元図に表したものである。第
３図においてABCDAで囲まれた斜線部のうち、
線分AA´，線分BC及び線分CC´を除いた領域は特
に共振周波数の温度係数が小さく良好であり、第
３図中のｘ＝０を示す線分ADの領域は本発明の
範囲外のものとして除外して、本発明の組成範囲
内でｘ，ｙ，ｚを適当に選ぶ事により、誘電率あ
るいは誘電損失を一定にしたまま、共振周波数の
温度係数のみを変化させる事が可能であり、本発
明の範囲内において特に適した高周波用誘電体磁
器としての特性を有する領域といえる。 （発明の効果） 上記の如く本発明によれば、一般式Ba（Ndx/2，
Lay/2，Yz/2，Nb1/2）O3［但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，
０＜ｘ≦１，０≦ｙ＜１及び０≦ｚ＜１］で表さ
れる組成からなり且つペロブスカイト型結晶構造
を持つたものが高周波用誘電体磁器として要求さ
れる、(1)誘電率が比較的高く、(2)誘電損失が小さ
く、(3)共振周波数の温度依存性の制御が容易であ
るという３特性を全て満足した誘電体磁器組成物
が得られることが判明した。
第１図、第２図、及び第３図は、夫々比誘電
率、誘電損失及び共振周波数の温度係数を組成式
中のｘ，ｙ，ｚに対応する実施例に基づき三元図
に表したものである。
率、誘電損失及び共振周波数の温度係数を組成式
中のｘ，ｙ，ｚに対応する実施例に基づき三元図
に表したものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成式 Ba（Ndx/2，Lay/2，Yz/2，Nb1/2）O3 ［但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０＜ｘ≦１，０≦ｙ＜
１，０≦ｚ＜１］ で表される組成からなり、且つペロブスカイト型
結晶構造を持つた誘電体磁器組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177270A JPS6155804A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 誘電体磁器組成物 |
| US06/768,620 US4593008A (en) | 1984-08-25 | 1985-08-23 | Dielectric ceramic material composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177270A JPS6155804A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6155804A JPS6155804A (ja) | 1986-03-20 |
| JPH0527202B2 true JPH0527202B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=16028116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59177270A Granted JPS6155804A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4593008A (ja) |
| JP (1) | JPS6155804A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067441B2 (ja) * | 1984-11-27 | 1994-01-26 | 京セラ株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| DE3850800T2 (de) * | 1987-04-13 | 1994-11-17 | Hitachi Ltd | Supraleitendes Material und Verfahren zu dessen Herstellung. |
| JP2880164B2 (ja) * | 1987-04-13 | 1999-04-05 | 哲彌 大串 | 酸化物超電導材料 |
| JP2880163B2 (ja) * | 1987-05-18 | 1999-04-05 | 哲彌 大串 | ペロブスカイト型超電導部材 |
| JPS6476920A (en) * | 1987-05-18 | 1989-03-23 | Tetsuya Ogushi | Apparatus utilizing superconductivity |
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| JPS6155804A (ja) | 1986-03-20 |
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