JPH05330908A - 緩和型強誘電体磁器原料粉末の製造方法 - Google Patents
緩和型強誘電体磁器原料粉末の製造方法Info
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- JPH05330908A JPH05330908A JP4134814A JP13481492A JPH05330908A JP H05330908 A JPH05330908 A JP H05330908A JP 4134814 A JP4134814 A JP 4134814A JP 13481492 A JP13481492 A JP 13481492A JP H05330908 A JPH05330908 A JP H05330908A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電率及び絶縁抵抗が高く、誘電体損失の少
ない誘電体磁器を得ることができる原料粉末を安価に製
造すること。 【構成】 一般式:Ｐb(Ｍe1／3Ｎb2／3)Ｏ3−ＰbＴi
Ｏ3、(但し、ＭeはＭg、Ｎi、Ｚn及びＣoからなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の２価の金属元素である。)
で表される緩和型強誘電体磁器組成物の原料粉末を製造
するに当たり、ニオブ、鉛及びチタン以外の少なくとも
一種の２価の金属イオンを含む混合溶液に炭酸イオンを
作用させて炭酸塩又は複合炭酸塩を生成させ、該炭酸塩
又は複合炭酸塩とニオブの水酸化物又は有機酸塩との混
合物を調製した後、７００〜１０００℃で仮焼してコロ
ンバイト化合物又は複合コロンバイト化合物を生成さ
せ、該コロンバイト化合物又は複合コロンバイト化合物
と鉛化合物及びチタン化合物との混合物を調製した後６
００〜１０００℃で仮焼する。
ない誘電体磁器を得ることができる原料粉末を安価に製
造すること。 【構成】 一般式:Ｐb(Ｍe1／3Ｎb2／3)Ｏ3−ＰbＴi
Ｏ3、(但し、ＭeはＭg、Ｎi、Ｚn及びＣoからなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の２価の金属元素である。)
で表される緩和型強誘電体磁器組成物の原料粉末を製造
するに当たり、ニオブ、鉛及びチタン以外の少なくとも
一種の２価の金属イオンを含む混合溶液に炭酸イオンを
作用させて炭酸塩又は複合炭酸塩を生成させ、該炭酸塩
又は複合炭酸塩とニオブの水酸化物又は有機酸塩との混
合物を調製した後、７００〜１０００℃で仮焼してコロ
ンバイト化合物又は複合コロンバイト化合物を生成さ
せ、該コロンバイト化合物又は複合コロンバイト化合物
と鉛化合物及びチタン化合物との混合物を調製した後６
００〜１０００℃で仮焼する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は緩和型誘電体磁器原料粉
末の製造方法に関し、特に、積層セラミックコンデンサ
の誘電体材料として有用なＰb(Ｍe1／3Ｎb2／3)Ｏ3含有
チタン酸バリウム系誘電体磁器組成物の原料粉末の製造
方法に関するものである。
末の製造方法に関し、特に、積層セラミックコンデンサ
の誘電体材料として有用なＰb(Ｍe1／3Ｎb2／3)Ｏ3含有
チタン酸バリウム系誘電体磁器組成物の原料粉末の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化に伴いその電子
部品の小型化に対する要望が強く、積層セラミックコン
デンサについても小型大容量のものに対する需要が増大
がしている。積層セラミックコンデンサの小型大容量化
を図るためには、誘電体磁器として誘電率が高く、絶縁
抵抗の高いことが要求される。これらの要求を満たすた
め、最近では誘電体磁器材料として誘電率の高いＰb(Ｍ
g1／3Ｎb2／3)Ｏ3を含有するＰbＴiＯ3系磁器が利用さ
れている。
部品の小型化に対する要望が強く、積層セラミックコン
デンサについても小型大容量のものに対する需要が増大
がしている。積層セラミックコンデンサの小型大容量化
を図るためには、誘電体磁器として誘電率が高く、絶縁
抵抗の高いことが要求される。これらの要求を満たすた
め、最近では誘電体磁器材料として誘電率の高いＰb(Ｍ
g1／3Ｎb2／3)Ｏ3を含有するＰbＴiＯ3系磁器が利用さ
れている。
【０００３】従来、この種の誘電体磁器組成物の原料粉
末の製造方法として多数の方法が提案されているが、こ
れらは次の３種に大別される。即ち、(１)誘電体磁器の
構成元素の炭酸塩及び／又は酸化物粉末をそのまま混
合、仮焼して原料粉末を得る伝統的な固相法、(２)誘電
体磁器の構成元素の水溶性化合物を溶解した混合水溶液
のpＨを調整して各元素の水酸化物を共沈させ、得られ
た共沈水酸化物を仮焼して原料粉末を得る共沈法、及び
(３)誘電体磁器の構成元素のアルコキシドや有機溶剤に
可溶な化合物を溶解した有機溶剤溶液を熱分解若しくは
加水分解し、生成する沈澱物を仮焼して原料粉末を得る
有機化合物法である。
末の製造方法として多数の方法が提案されているが、こ
れらは次の３種に大別される。即ち、(１)誘電体磁器の
構成元素の炭酸塩及び／又は酸化物粉末をそのまま混
合、仮焼して原料粉末を得る伝統的な固相法、(２)誘電
体磁器の構成元素の水溶性化合物を溶解した混合水溶液
のpＨを調整して各元素の水酸化物を共沈させ、得られ
た共沈水酸化物を仮焼して原料粉末を得る共沈法、及び
(３)誘電体磁器の構成元素のアルコキシドや有機溶剤に
可溶な化合物を溶解した有機溶剤溶液を熱分解若しくは
加水分解し、生成する沈澱物を仮焼して原料粉末を得る
有機化合物法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記固
相法は、各種組成の原料粉末を安価に製造できるため工
業的に広く採用されてはいるが、得られた原料粉末の粒
径が大きく、しかも、粒子形状がバラバラで粒度分布が
広いため、磁器製造時の成型性及び焼結性が悪く、高密
度の磁器を得難いという問題がある他、複合ペロブスカ
イト型化合物の生成反応過程で鉛とニオブが優先的に反
応し、副生成物としてパイロクロア相が生成するため、
これを複合ペロブスカイト型化合物の単一相にするため
には高温で仮焼しなければならず、必然的に得られる原
料粉末は表面活性が低くなり、高温で焼成しなければ焼
結しないという問題がある。しかも、高温で焼成させる
と、焼成中に鉛の蒸発による組成ずれを生じ、所望の電
気的特性が得られず、また、積層セラミックコンデンサ
の内部電極材料としてパラジウムなどの貴金属を採用し
なければならないことと、小型大容量化に伴って内部電
極面積が増大することとが相まって、コストが高くなる
という問題がある。
相法は、各種組成の原料粉末を安価に製造できるため工
業的に広く採用されてはいるが、得られた原料粉末の粒
径が大きく、しかも、粒子形状がバラバラで粒度分布が
広いため、磁器製造時の成型性及び焼結性が悪く、高密
度の磁器を得難いという問題がある他、複合ペロブスカ
イト型化合物の生成反応過程で鉛とニオブが優先的に反
応し、副生成物としてパイロクロア相が生成するため、
これを複合ペロブスカイト型化合物の単一相にするため
には高温で仮焼しなければならず、必然的に得られる原
料粉末は表面活性が低くなり、高温で焼成しなければ焼
結しないという問題がある。しかも、高温で焼成させる
と、焼成中に鉛の蒸発による組成ずれを生じ、所望の電
気的特性が得られず、また、積層セラミックコンデンサ
の内部電極材料としてパラジウムなどの貴金属を採用し
なければならないことと、小型大容量化に伴って内部電
極面積が増大することとが相まって、コストが高くなる
という問題がある。
【０００５】他方、共沈法は、粒子形状及び粒径の揃っ
た原料粉末を比較的容易に製造し得る利点があるが、構
成元素の種類によって水酸化物の溶解度積が異なるた
め、各種組成について化学量論的に組成のコントロール
された共沈水酸化物を生成させることが困難で、製造可
能な原料粉末の組成が限定されるという問題がある。ま
た、有機化合物法は、化学量論的にコントロールされた
組成を有し、粒径が小さく、粒子形状が揃い、焼結性に
優れた原料粉末を得ることができるため、基準組成の磁
器を製造する方法として実験室等においては広く採用さ
れているが、原料のアルコキシドが極めて高価で、しか
も、金属種によっては有機溶剤に可溶なアルコキシドの
合成が不可能なものもあるため、工業的に採用すること
は困難である。また、アルコキシドは湿気に対して非常
に不安定であるため、取り扱いが困難であるばかりでな
く、湿気の影響を与えない雰囲気で反応を行わせる必要
があるため、高価な反応装置が必要であるという問題が
ある。
た原料粉末を比較的容易に製造し得る利点があるが、構
成元素の種類によって水酸化物の溶解度積が異なるた
め、各種組成について化学量論的に組成のコントロール
された共沈水酸化物を生成させることが困難で、製造可
能な原料粉末の組成が限定されるという問題がある。ま
た、有機化合物法は、化学量論的にコントロールされた
組成を有し、粒径が小さく、粒子形状が揃い、焼結性に
優れた原料粉末を得ることができるため、基準組成の磁
器を製造する方法として実験室等においては広く採用さ
れているが、原料のアルコキシドが極めて高価で、しか
も、金属種によっては有機溶剤に可溶なアルコキシドの
合成が不可能なものもあるため、工業的に採用すること
は困難である。また、アルコキシドは湿気に対して非常
に不安定であるため、取り扱いが困難であるばかりでな
く、湿気の影響を与えない雰囲気で反応を行わせる必要
があるため、高価な反応装置が必要であるという問題が
ある。
【０００６】本発明は、誘電率及び絶縁抵抗が高く、誘
電体損失の少ない誘電体磁器を得ることができる原料粉
末を安価に製造することを課題とするものである。
電体損失の少ない誘電体磁器を得ることができる原料粉
末を安価に製造することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、一般式:Ｐb(Ｍe1／3Ｎb2／3)
Ｏ3−ＰbＴiＯ3、(但し、ＭeはＭg、Ｎi、Ｚn及びＣoか
らなる群から選ばれた少なくとも一種の２価の金属元素
である。)で表される緩和型強誘電体磁器組成物の原料
粉末を製造するに当たり、ニオブ、鉛及びチタン以外の
少なくとも一種の２価の金属イオンを含む混合溶液に炭
酸イオンを作用させて炭酸塩又は複合炭酸塩を生成さ
せ、該炭酸塩又は複合炭酸塩とニオブの水酸化物又は有
機酸塩との混合物を調製した後、７００〜１０００℃で
仮焼してコロンバイト化合物又は複合コロンバイト化合
物を生成させ、該コロンバイト化合物又は複合コロンバ
イト化合物と鉛化合物及びチタン化合物との混合物を調
製した後６００〜１０００℃で仮焼するようにしたもの
である。
決するための手段として、一般式:Ｐb(Ｍe1／3Ｎb2／3)
Ｏ3−ＰbＴiＯ3、(但し、ＭeはＭg、Ｎi、Ｚn及びＣoか
らなる群から選ばれた少なくとも一種の２価の金属元素
である。)で表される緩和型強誘電体磁器組成物の原料
粉末を製造するに当たり、ニオブ、鉛及びチタン以外の
少なくとも一種の２価の金属イオンを含む混合溶液に炭
酸イオンを作用させて炭酸塩又は複合炭酸塩を生成さ
せ、該炭酸塩又は複合炭酸塩とニオブの水酸化物又は有
機酸塩との混合物を調製した後、７００〜１０００℃で
仮焼してコロンバイト化合物又は複合コロンバイト化合
物を生成させ、該コロンバイト化合物又は複合コロンバ
イト化合物と鉛化合物及びチタン化合物との混合物を調
製した後６００〜１０００℃で仮焼するようにしたもの
である。
【０００８】２価の金属イオン(Ｍeイオン)の供給源と
しては、例えば、Ｍg、Ｎi、Ｚn及びＣoの塩化物、硝酸
塩など水溶性無機化合物が代表的なものとして挙げられ
る。
しては、例えば、Ｍg、Ｎi、Ｚn及びＣoの塩化物、硝酸
塩など水溶性無機化合物が代表的なものとして挙げられ
る。
【０００９】ニオブ供給源としては、水酸化ニオブ又は
ニオブの有機酸塩が採用できるが、水酸化ニオブとして
は、ＮbＣl5を中和して水酸化ニオブ(Ｎb(ＯＨ)5)を生
成させ、これを洗浄したものをそのまま使用するのが好
適である。また、ニオブの有機酸塩としては、有機溶剤
に可溶であれば任意のものを使用できるが、ステアリン
酸、オクチル酸、ナフテン酸など炭素数８以上の有機酸
のニオブ塩、いわゆる金属石鹸が好適である。これらの
金属石鹸はアルコキシドに比べてコスト的に極めて安価
である。
ニオブの有機酸塩が採用できるが、水酸化ニオブとして
は、ＮbＣl5を中和して水酸化ニオブ(Ｎb(ＯＨ)5)を生
成させ、これを洗浄したものをそのまま使用するのが好
適である。また、ニオブの有機酸塩としては、有機溶剤
に可溶であれば任意のものを使用できるが、ステアリン
酸、オクチル酸、ナフテン酸など炭素数８以上の有機酸
のニオブ塩、いわゆる金属石鹸が好適である。これらの
金属石鹸はアルコキシドに比べてコスト的に極めて安価
である。
【００１０】また、Ｐb供給源としては、鉛酸化物、鉛
炭酸塩などが一般的であるが、鉛の有機酸塩を使用する
こともできる。この鉛の有機酸塩としては、有機溶剤に
可溶であれば任意のものを使用できるが、アルコキシド
に比べてコストの安い金属石鹸、例えば、ステアリン
酸、オクチル酸、ナフテン酸など有機酸の鉛塩が挙げら
れる。
炭酸塩などが一般的であるが、鉛の有機酸塩を使用する
こともできる。この鉛の有機酸塩としては、有機溶剤に
可溶であれば任意のものを使用できるが、アルコキシド
に比べてコストの安い金属石鹸、例えば、ステアリン
酸、オクチル酸、ナフテン酸など有機酸の鉛塩が挙げら
れる。
【００１１】複合炭酸塩と有機酸塩との混合物を調製す
る手段としては、ニオブの有機酸塩を有機溶剤に溶解さ
せ、これに複合炭酸塩を分散させた後、有機溶剤を除去
する方法を採用するのが好適である。このようにすると
複合炭酸塩の粒子表面にニオブの有機酸塩を均一に担持
固定させることができる。また、複合炭酸塩とニオブの
水酸化物との混合物を調製する手段としては、ＮbＣl5
を中和して水酸化ニオブ(Ｎb(ＯＨ)5)を生成し、これを
洗浄して得たスラリーを複合炭酸塩のスラリーと混合す
る方法を採用できる。
る手段としては、ニオブの有機酸塩を有機溶剤に溶解さ
せ、これに複合炭酸塩を分散させた後、有機溶剤を除去
する方法を採用するのが好適である。このようにすると
複合炭酸塩の粒子表面にニオブの有機酸塩を均一に担持
固定させることができる。また、複合炭酸塩とニオブの
水酸化物との混合物を調製する手段としては、ＮbＣl5
を中和して水酸化ニオブ(Ｎb(ＯＨ)5)を生成し、これを
洗浄して得たスラリーを複合炭酸塩のスラリーと混合す
る方法を採用できる。
【００１２】また、複合コロンバイト化合物と鉛化合物
及びチタン化合物との混合物を調製する手段としては、
有機溶剤に可溶な鉛及びチタンの有機酸塩を有機溶剤に
溶解させ、これに前記複合コロンバイト化合物の粉末を
分散させた後、有機溶剤を除去する方法を採用するのが
好適である。このようにすると、仮焼粉末の粒子表面に
鉛及びチタンの有機酸塩を均一に担持固定させることが
できる。
及びチタン化合物との混合物を調製する手段としては、
有機溶剤に可溶な鉛及びチタンの有機酸塩を有機溶剤に
溶解させ、これに前記複合コロンバイト化合物の粉末を
分散させた後、有機溶剤を除去する方法を採用するのが
好適である。このようにすると、仮焼粉末の粒子表面に
鉛及びチタンの有機酸塩を均一に担持固定させることが
できる。
【００１３】
【作用】最初に、誘電体磁器組成物の構成元素のうち、
鉛、ニオブ及びチタン以外の金属、即ち、前記一般式に
於いてＭeで表される少なくとも一種の２価の金属イオ
ンを含む水溶液に炭酸イオンを作用させると、炭酸塩若
しくは複合炭酸塩が生成し、その炭酸塩若しくは複合炭
酸塩とニオブ化合物とを反応させることにより一般式:
ＭeＮb2Ｏ6で示されるコロンバイト化合物が形成され
る。このコロンバイト化合物と鉛化合物及びチタン化合
物と反応させると、一般式:Ｐb(Ｍe1／3Ｎb2／3)Ｏ3−
ＰbＴiＯ3で表される複合ペロブスカイト型化合物が得
られる。
鉛、ニオブ及びチタン以外の金属、即ち、前記一般式に
於いてＭeで表される少なくとも一種の２価の金属イオ
ンを含む水溶液に炭酸イオンを作用させると、炭酸塩若
しくは複合炭酸塩が生成し、その炭酸塩若しくは複合炭
酸塩とニオブ化合物とを反応させることにより一般式:
ＭeＮb2Ｏ6で示されるコロンバイト化合物が形成され
る。このコロンバイト化合物と鉛化合物及びチタン化合
物と反応させると、一般式:Ｐb(Ｍe1／3Ｎb2／3)Ｏ3−
ＰbＴiＯ3で表される複合ペロブスカイト型化合物が得
られる。
【００１４】
【実施例１】硝酸マグネシウム０．０５モル及び硝酸ニ
ッケル０．２モルを純水１０００mlに溶解して混合溶液
を調製する。この混合溶液に炭酸ナトリウムを高速撹拌
しながら添加し、溶液のpＨを８〜９に調整して複合炭
酸塩、(Ｍg、Ｎi)ＣＯ3、を生成させ、これを純水で洗
浄してナトリウムイオンを除去し、複合炭酸塩のスラリ
ーを得る。この複合炭酸塩のスラリーに、ＮbＣl5水溶
液をＮＨ4ＯＨで中和して生成させた後洗浄して得たＮb
(ＯＨ)5０．５モルを添加混合して均一に分散させる。
得られた混合物を９００℃で１時間熱処理して、複合コ
ロンバイト化合物、(Ｍg0.2Ｎi0.8)Ｎb2Ｏ6、を得る。
ッケル０．２モルを純水１０００mlに溶解して混合溶液
を調製する。この混合溶液に炭酸ナトリウムを高速撹拌
しながら添加し、溶液のpＨを８〜９に調整して複合炭
酸塩、(Ｍg、Ｎi)ＣＯ3、を生成させ、これを純水で洗
浄してナトリウムイオンを除去し、複合炭酸塩のスラリ
ーを得る。この複合炭酸塩のスラリーに、ＮbＣl5水溶
液をＮＨ4ＯＨで中和して生成させた後洗浄して得たＮb
(ＯＨ)5０．５モルを添加混合して均一に分散させる。
得られた混合物を９００℃で１時間熱処理して、複合コ
ロンバイト化合物、(Ｍg0.2Ｎi0.8)Ｎb2Ｏ6、を得る。
【００１５】前記複合コロンバイト化合物に、予め塩化
チタン水溶液をアンモニア水で中和して得た水酸化チタ
ン(Ｔi(ＯＨ)4)０.２５モルをＰbＯ１モル、ＭnＯ０.０
２モル、エチルアルコール２００ml、５mmφの部分安定
化ジルコニア玉石(ＰＳＺ)２００gと共に加え、ボール
ミルに投入して１６時間混合粉砕した後、溶剤を加熱除
去し、次いで６００〜１０００℃で２時間仮焼して緩和
型強誘電体磁器原料粉末を得た。
チタン水溶液をアンモニア水で中和して得た水酸化チタ
ン(Ｔi(ＯＨ)4)０.２５モルをＰbＯ１モル、ＭnＯ０.０
２モル、エチルアルコール２００ml、５mmφの部分安定
化ジルコニア玉石(ＰＳＺ)２００gと共に加え、ボール
ミルに投入して１６時間混合粉砕した後、溶剤を加熱除
去し、次いで６００〜１０００℃で２時間仮焼して緩和
型強誘電体磁器原料粉末を得た。
【００１６】
【実施例２】実施例１と同様にして得た複合炭酸塩、
(Ｍg、Ｎi)ＣＯ3を乾燥させ、これにオクチル酸ニオブ
０.５モル、トルエン３０ml、ＰＳＺ１５０gを加えてボ
ールミルで５時間分散混合した後、脱溶剤を行い、複合
炭酸塩の粒子表面にオクチル酸ニオブを均一に担持固定
させ、これを９００℃で１時間熱処理して、複合コロン
バイト化合物、(Ｍg0.2Ｎi0.8)Ｎb2Ｏ6を得る。
(Ｍg、Ｎi)ＣＯ3を乾燥させ、これにオクチル酸ニオブ
０.５モル、トルエン３０ml、ＰＳＺ１５０gを加えてボ
ールミルで５時間分散混合した後、脱溶剤を行い、複合
炭酸塩の粒子表面にオクチル酸ニオブを均一に担持固定
させ、これを９００℃で１時間熱処理して、複合コロン
バイト化合物、(Ｍg0.2Ｎi0.8)Ｎb2Ｏ6を得る。
【００１７】この複合コロンバイト化合物にオクチル酸
鉛１モル、チタンアセチルアセトナート０．２５モル、
オクチル酸マンガン０．００２モル、ＰＳＺ２００g、
トルエン２００mlを加え、これをボールミルに投入して
１６時間混合粉砕した後、脱溶剤を行い、次いで６００
〜１０００℃で２時間仮焼して緩和型強誘電体磁器原料
粉末を得た。
鉛１モル、チタンアセチルアセトナート０．２５モル、
オクチル酸マンガン０．００２モル、ＰＳＺ２００g、
トルエン２００mlを加え、これをボールミルに投入して
１６時間混合粉砕した後、脱溶剤を行い、次いで６００
〜１０００℃で２時間仮焼して緩和型強誘電体磁器原料
粉末を得た。
【００１８】
【比較例】原料として酸化マグネシウム、酸化ニッケ
ル、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化鉛、酸化マンガンを
用い、これらを実施例１と同じ組成になるように正確に
秤量してボールミルに投入し、これにＰＳＺ２００g及
び純水２００mlを加えて１６時間混合粉砕した後、脱水
し、６００〜１０００℃で２時間仮焼して緩和型強誘電
体磁器原料粉末を得た。
ル、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化鉛、酸化マンガンを
用い、これらを実施例１と同じ組成になるように正確に
秤量してボールミルに投入し、これにＰＳＺ２００g及
び純水２００mlを加えて１６時間混合粉砕した後、脱水
し、６００〜１０００℃で２時間仮焼して緩和型強誘電
体磁器原料粉末を得た。
【００１９】各実施例及び比較例で得られた緩和型強誘
電体磁器原料粉末のＸ線回折分析を行い、ペロブスカイ
ト化合物(ＰＥ)及びパイロクロア化合物(ＰＹ)の存在割
合を求めた。その結果を表１に示す
電体磁器原料粉末のＸ線回折分析を行い、ペロブスカイ
ト化合物(ＰＥ)及びパイロクロア化合物(ＰＹ)の存在割
合を求めた。その結果を表１に示す
【００２０】
【表１】 仮焼温度(℃) ６００ ７００ ８００ ９００ １０００ 実施例１ PE 90％ PE 98％ PE 100％ PE 100％ PE 100％ PY 10％ PY 2％ PY 0％ PY 0％ PY 0％ 実施例２ PE 90％ PE 98％ PE 100％ PE 100％ PE 100％ PY 10％ PY 2％ PY 0％ PY 0％ PY 0％ 比較例 PE 32％ PE 40％ PE 63％ PE 80％ PE 98％ PY 68％ PY 60％ PY 37％ PY 20％ PY 2％
【００２１】また、前記実施例及び比較例において６０
０℃で仮焼して得た各原料粉末を粉砕した後、２t／cm2
の圧力でプレス成型して直径１０mm、厚さ３mmの円盤状
成形体を得、これを蓋付き匣鉢中に入れ、１０００℃で
１時間焼成した。得られた円盤状焼結体の上下両面に銀
電極を焼き付けて静電容量、tanδ、絶縁抵抗を測定し
た。その結果を表２に示す。なお、誘電率(ε)はＬＣＲ
メータを用い１kＨz、１Ｖrmsの電圧を印加して静電容
量をtanδと共に測定し、その静電容量の測定値から求
め、温度特性は−２５℃〜８５℃での静電容量の測定値
から静電容量の温度変化率を求めた。
０℃で仮焼して得た各原料粉末を粉砕した後、２t／cm2
の圧力でプレス成型して直径１０mm、厚さ３mmの円盤状
成形体を得、これを蓋付き匣鉢中に入れ、１０００℃で
１時間焼成した。得られた円盤状焼結体の上下両面に銀
電極を焼き付けて静電容量、tanδ、絶縁抵抗を測定し
た。その結果を表２に示す。なお、誘電率(ε)はＬＣＲ
メータを用い１kＨz、１Ｖrmsの電圧を印加して静電容
量をtanδと共に測定し、その静電容量の測定値から求
め、温度特性は−２５℃〜８５℃での静電容量の測定値
から静電容量の温度変化率を求めた。
【００２２】
【表２】 ε tan δ 静電容量温度特性 絶縁抵抗 (％) −２５℃ ８５℃ log ＩＲ 実施例１ １８２００ １.５ −５０％ −３０％ １２.９ 実施例２ １８０００ １.２ −４８％ −２６％ １２.３ 比較例 ９０００ １.９ −３１％ −６２％ １２.０
【００２３】表１及び表２に示す結果から明らかなよう
に、実施例１及び実施例２の原料粉末は８００℃前後で
全てペロブスカイト相になるため低温焼結性に優れ、そ
の原料粉末を用いて製造した誘電体磁器は、比較例の固
相法による原料粉末を用いて製造したものに比べ、誘電
率が約２倍と極めて高く、また、誘電体損失、温度特性
及び絶縁抵抗においても著しく向上している。
に、実施例１及び実施例２の原料粉末は８００℃前後で
全てペロブスカイト相になるため低温焼結性に優れ、そ
の原料粉末を用いて製造した誘電体磁器は、比較例の固
相法による原料粉末を用いて製造したものに比べ、誘電
率が約２倍と極めて高く、また、誘電体損失、温度特性
及び絶縁抵抗においても著しく向上している。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、２価の
金属(Ｍe)の複合炭酸塩を生成させ、これをニオブ化合
物と反応させてコロンバイト化合物を生成させた後、鉛
及びチタン成分を導入させるようにしているため、従来
の固相法と異なり、鉛とニオブが優先的に反応してパイ
ロクロア相を生成することが著しく低減され、活性の高
い原料粉末を製造することができる。
金属(Ｍe)の複合炭酸塩を生成させ、これをニオブ化合
物と反応させてコロンバイト化合物を生成させた後、鉛
及びチタン成分を導入させるようにしているため、従来
の固相法と異なり、鉛とニオブが優先的に反応してパイ
ロクロア相を生成することが著しく低減され、活性の高
い原料粉末を製造することができる。
【００２５】また、複数の２価の金属を複合炭酸塩とし
て析出させ、これをニオブ化合物と反応させるようにし
ているため、２価の金属が個々にＭgＮb2Ｏ6、ＮiＮb2
Ｏ6、ＮiＮb2Ｏ6等のコロンバイト化合物を生成せず、
複合コロンバイト化合物を生成するため、これを鉛化合
物及びチタン化合物とを反応させると、Ｐb(Ｍe1／3Ｎb
2／3)Ｏ3とＰbＴiＯ3とが固溶した理想的な複合ペロブ
スカイト化合物を生成させることができる。
て析出させ、これをニオブ化合物と反応させるようにし
ているため、２価の金属が個々にＭgＮb2Ｏ6、ＮiＮb2
Ｏ6、ＮiＮb2Ｏ6等のコロンバイト化合物を生成せず、
複合コロンバイト化合物を生成するため、これを鉛化合
物及びチタン化合物とを反応させると、Ｐb(Ｍe1／3Ｎb
2／3)Ｏ3とＰbＴiＯ3とが固溶した理想的な複合ペロブ
スカイト化合物を生成させることができる。
【００２６】更に、複合炭酸塩の粒子表面にニオブの有
機酸塩を均一に担持固定させる一方、複合コロンバイト
化合物の粒子表面に鉛及びチタンの有機酸塩を均一に担
持固定させる方法を採用することにより、複合炭酸塩及
び複合コロンバイト化合物の個々の粒子の反応が均一に
進行し、一粒一粒毎の組織組成が非常に均一な原料粉末
が得られ、その結果として電気特性の安定した積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。しかも、１００
０℃以下の低い温度で焼結可能な原料粉末が得られるた
め、積層セラミックコンデンサの誘電体材料として使用
する場合に、その内部電極材料として銀含有量の多いＡ
g−Ｐd合金を使用でき、製造コストを著しく低減するこ
とができる。
機酸塩を均一に担持固定させる一方、複合コロンバイト
化合物の粒子表面に鉛及びチタンの有機酸塩を均一に担
持固定させる方法を採用することにより、複合炭酸塩及
び複合コロンバイト化合物の個々の粒子の反応が均一に
進行し、一粒一粒毎の組織組成が非常に均一な原料粉末
が得られ、その結果として電気特性の安定した積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。しかも、１００
０℃以下の低い温度で焼結可能な原料粉末が得られるた
め、積層セラミックコンデンサの誘電体材料として使用
する場合に、その内部電極材料として銀含有量の多いＡ
g−Ｐd合金を使用でき、製造コストを著しく低減するこ
とができる。
【００２７】また、２価の金属(Ｍe)は、水酸化物の形
態で析出させると、その溶解度がかなり大きいので濾
過、洗浄の際、ろ液側に多量に流出するが、炭酸塩の場
合は、溶解度が水酸化物に比べて小さく、従って、取り
扱いが容易で、その添加量の制御が容易となる。
態で析出させると、その溶解度がかなり大きいので濾
過、洗浄の際、ろ液側に多量に流出するが、炭酸塩の場
合は、溶解度が水酸化物に比べて小さく、従って、取り
扱いが容易で、その添加量の制御が容易となる。
【００２８】さらに、ニオブ供給源、鉛供給源及びチタ
ン供給源としての金属石鹸は、湿気に対して非常に安定
であるため取り扱いが容易であり、複合炭酸塩の生成、
複合炭酸塩とニオブ化合物との混合物の調製、複合コロ
ンバイト化合物と鉛化合物及びチタン化合物との混合物
の調製など大部分の工程を静止型混合撹拌装置のような
安価な装置で行うことができる。
ン供給源としての金属石鹸は、湿気に対して非常に安定
であるため取り扱いが容易であり、複合炭酸塩の生成、
複合炭酸塩とニオブ化合物との混合物の調製、複合コロ
ンバイト化合物と鉛化合物及びチタン化合物との混合物
の調製など大部分の工程を静止型混合撹拌装置のような
安価な装置で行うことができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 一般式:Ｐb(Ｍe1／3Ｎb2／3)Ｏ3−ＰbＴ
iＯ3、(但し、ＭeはＭg、Ｎi、Ｚn及びＣoからなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の２価の金属元素である。)
で表される緩和型強誘電体磁器組成物の原料粉末を製造
するに当たり、ニオブ、鉛及びチタン以外の少なくとも
一種の２価の金属イオンを含む混合溶液に炭酸イオンを
作用させて炭酸塩又は複合炭酸塩を生成させ、該炭酸塩
又は複合炭酸塩とニオブの水酸化物又は有機酸塩との混
合物を調製した後、７００〜１０００℃で仮焼してコロ
ンバイト化合物又は複合コロンバイト化合物を生成さ
せ、該コロンバイト化合物又は複合コロンバイト化合物
と鉛化合物及びチタン化合物との混合物を調製した後６
００〜１０００℃で仮焼することを特徴とする緩和型強
誘電体磁器原料粉末の製造方法。 - 【請求項２】 ニオブの有機酸塩を有機溶剤に溶解して
なる溶液に前記複合炭酸塩を分散させた後、該溶液から
有機溶剤を除去して複合炭酸塩の粒子表面にニオブの有
機酸塩を担持固定させることにより複合炭酸塩とニオブ
の有機酸塩との混合物を調製する請求項１に記載の緩和
型強誘電体磁器原料粉末の製造方法。 - 【請求項３】 鉛及びチタンの有機酸塩を有機溶剤に溶
解し、その溶液に前記複合コロンバイト化合物を分散さ
せた後、有機溶剤を除去して前記複合コロンバイト化合
物の粒子表面に担持固定させることにより前記複合コロ
ンバイト化合物と鉛及びチタンの有機酸塩との混合物を
調製する請求項１又は請求項２に記載の緩和型強誘電体
磁器原料粉末の製造方法。 - 【請求項４】 前記複合炭酸塩のスラリーに水酸化ニオ
ブのスラリーを添加混合して均一に分散させることによ
り複合炭酸塩と水酸化ニオブ混合物を調製する請求項１
に記載の緩和型誘電体磁器原料粉末の製造方法。 - 【請求項５】 前記複合コロンバイト化合物と鉛及びチ
タンの有機酸塩との混合物を調製する際、Ｍn酸化物又
はＭnを含む複合酸化物を添加混合する請求項１〜請求
項４のいづれか一に記載の緩和型誘電体磁器原料粉末の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4134814A JPH05330908A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 緩和型強誘電体磁器原料粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4134814A JPH05330908A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 緩和型強誘電体磁器原料粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330908A true JPH05330908A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15137120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4134814A Pending JPH05330908A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 緩和型強誘電体磁器原料粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05330908A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08138941A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層型セラミックチップインダクタおよびその製造方法 |
| JPH08188467A (ja) * | 1995-01-10 | 1996-07-23 | Nec Corp | 磁器組成物の製造方法 |
| JP2004006964A (ja) * | 1994-09-12 | 2004-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層型セラミックチップインダクタおよびその製造方法 |
| CN113955796A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-21 | 中材人工晶体研究院有限公司 | 一种驰豫铁电单晶生长用原料的制备方法 |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP4134814A patent/JPH05330908A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08138941A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層型セラミックチップインダクタおよびその製造方法 |
| JP2004006964A (ja) * | 1994-09-12 | 2004-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層型セラミックチップインダクタおよびその製造方法 |
| JPH08188467A (ja) * | 1995-01-10 | 1996-07-23 | Nec Corp | 磁器組成物の製造方法 |
| CN113955796A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-21 | 中材人工晶体研究院有限公司 | 一种驰豫铁电单晶生长用原料的制备方法 |
| CN113955796B (zh) * | 2021-12-03 | 2024-01-19 | 中材人工晶体研究院有限公司 | 一种驰豫铁电单晶生长用原料的制备方法 |
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