JPH0569058B2 - - Google Patents
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- JPH0569058B2 JPH0569058B2 JP63321598A JP32159888A JPH0569058B2 JP H0569058 B2 JPH0569058 B2 JP H0569058B2 JP 63321598 A JP63321598 A JP 63321598A JP 32159888 A JP32159888 A JP 32159888A JP H0569058 B2 JPH0569058 B2 JP H0569058B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は高誘電率磁器組成物に係り、特に比抵
抗が高く、低温焼結が可能な高誘電率の磁器組成
物に関するものである。 ［従来の技術］ 従来、高誘電率磁器組成物としては、チタン酸
バリウム（BaTiO3）を主体とする組成物が一般
に使用されている。即ち、BaTiO3を基体とし、
これにキユリー点を室温付近に移動させるシフタ
ー剤と容量温度特性を改善するデプレツサ剤、さ
らに焼結促進剤、還元防止剤などを加えた組成と
するのが一般的である。 シフター剤としては、BaSnO3、BaZrO3、
CaZrO3、CaSnO3、SrTiO3、PbTiO3、La2O3、
CeO2などが用いられ、デプレツサ剤としては、
caTiO3、MgTiO3、Ba2（SnO3）3、bi2（TiO3）3、
NiSnO3、MgZrO3、MgSnO3などが用いられて
いる。また焼結促進剤としては、Al2O3、SiO2、
ZnO、CeO2、B2O3、Nb2O5、WO3などが用いら
れ、還元防止剤としては、MnO2、Fe2O3、CuO
などが用いられている。 しかしながら、チタン酸バリウムを主成分とす
る組成物は、焼結温度が1300〜1400℃の高温であ
るため、焼成コストが高く、特にこれを積層コン
デンサに利用する場合には、内部電極として、
Pd、Pt等の高価な高融点貴金属を用いなければ
ならず、コンデンサのコスト低減の大きな障害に
なつていた。 このため、従来より、積層コンデンサの内部電
極として、安価な銀を主成分とする電極を使用し
得、積層コンデンサの製造コストを低減し得る、
低温焼結が可能な誘電体材料の出現が要望されて
いた。 そこで、焼結温度が低く、しかも誘電率、絶縁
抵抗及び容量抵抗積の大きい磁器組成物として、
（Pb、La）（Zr、Tib）O3及びPb（Mg1/3Nb2/3）
O3を、下記一般式で示されるような組成比で含
んでなることを特徴とする誘電体磁器組成物が提
案され、本出願人より先に特許出願された（特開
昭62−138360号）。 Ｙ（Pb1-wLaw）（Zr1-zTiz）O3・（１−Ｙ）Pb
（Mg1/3Nb2/3O3 ［式中、0.10≦ｗ≦0.28 0.25≦ｚ≦1.00 0.03≦Ｙ≦0.50］ ［発明が解決しようとする課題］ 特開昭62−138360号に開示される誘電体磁器組
成物によれば、低温焼結性、誘電率、絶縁抵抗、
容量抵抗が改善された磁器組成物が提供される
が、誘電率が未だ十分なものとはいえず、より誘
電率の高い高誘電率磁器組成物の出現が望まれて
いた。 本発明は、上記従来の問題点を解決し、焼結温
度が低く、比抵抗及び容量抵抗積が大きく、しか
も誘電率の大きい高誘電磁器組成物を提供するこ
とを目的とする。 ［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明の高誘電率磁器組成物は、PbO、
La2O3、ZrO2、TiO3、MgO及びNb2O5を含む組
成物であつて、下記一般式で示される組成の主成
分に対して、MgOを0.05〜1.5重量％含むことを
特徴とする。 Ｘ（Pb1-uLau）（Zr1-vTiv）O3+u/2・（１−Ｘ）Pb（Mg
1/3Nb2/3O3 ［式中、0.10≦ｕ≦0.28 0.30≦ｖ≦1.00 0.03≦Ｘ≦0.40］ 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明の高誘電率磁器組成物は、 PbO、La2O3、ZrO2、TiO3、MgO、Nb2O5よ
りなる組成物を下記一般式（） Ｘ（Pb1-uLau）（Zr1-vTiv）O3+u/2・（１−Ｘ）Pb（Mg
1/3Nb2/3O3……（） で表わした時、 0.10≦ｕ≦0.28 0.30≦ｖ≦1.00 0.30≦Ｘ≦0.40 なる主成分に、MgOを0.05〜1.5重量％添加して
なるものである。 以下に、本発明の高誘電率磁器組成物の組成比
の限定理由について説明する。 前記（）式中、ｕが0.1未満であると得られ
る組成物の比抵抗が小さくなり、ｕが0.28を超え
るとキユーリー点が著しく低温側に変化して誘電
率が下がることとなる。このため、ｕは0.10以上
0.28以下の範囲とする。 また、（）式中、ｖが0.30未満では、得られ
る組成物の焼結温度が高くなる。このためｖは
0.30以上1.00以下の範囲とする。 更に（）式中、Ｘが0.30未満では、得られる
組成物の比抵抗が小さくなり、Ｘが0.40を超える
と誘電率が小さくなる。このため、Ｘは0.30以上
0.40以下の範囲とする。 また、MgOは誘電率の向上に有効であるのが、
（）式で示される主成分に対して、MgOの含有
量が0.05重量％未満ではその効果が十分に得られ
ず、1.5重量％を超えると比抵抗が小さくなる。
このため、（）式で示される主成分に対する
MgOの含有量は0.05〜1.5重量％とする。 このような本発明の高誘電率磁器組成物を製造
するには、例えば、酸化鉛（PbO）、酸化ランタ
ン（La2O3）、酸化ジルコニウム（ZrO2）、酸化チ
タン（TiO2）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化
ニオブ（Nb2O5）等の粉末を、所定の割合となる
よう秤量し、湿式ボールミル等を用いて十分に混
合する。次にこの混合物を乾燥した後、必要に応
じ、700〜850℃の範囲で数時間仮焼成する。この
仮焼成は必ずしも行う必要はないが、これを行う
ことにより粒子がより均一化され、誘電特性が向
上する傾向がある。仮焼成を行つた場合には、仮
焼成物を更に湿式ボールミル等で粉砕し、乾燥
後、ポリビニルアルコールなどの適当なバインダ
を加えて、顆粒を作り、これを所定の形状にプレ
ス成形した後、本焼成を行う。この本焼成は、
1000〜1200℃の温度範囲で数時間行う。 本発明で限定される組成比の高誘電率磁器組成
物は、誘電率、比抵抗及び容量抵抗積が大きく、
磁器コンデンサ材料として優れた特性を有する。
その上、焼成温度が低く、誘電損失も低いという
利点も有している。 ［実施例］ 以下に本発明を実施例を挙げて更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。 実施例 １ 原料としてPbO、La2O3、ZrO2、TiO2、
MgO、Nb2O5を使用し、これらを第１表に示す
配合比となるように秤量し、ボールミル中で20時
間湿式混合した。次いで、混合物を脱水、乾燥
後、750℃で２時間保持して仮焼し、再びボール
ミル中で20時間湿式粉砕した後、脱水、乾燥し
た。 得られた粉末に、有機バインダを加え、成形圧
力3ton／cm2で、直径16mm、厚さ0.8mmの円板に加
圧成形した。この成形物をマグネシア磁器容器に
入れて、第１表に示す如く、1000〜1150℃の温度
で１時間焼成した。 得られた円板形状の誘電体の両面に、銀電極を
700〜800℃で焼付けて、その電気的特性を調べ
た。 結果を第１表に示す。 なお、誘電率及び誘電損失は、YHPデジタル
LCRメータモデル4274Aを用い、測定周波数1K
Hz、測定電圧1.0Vrmsにて測定した。また、比抵
抗はYHPモデル4329Aを使用し、印加電圧100V
にて電圧印加後、１分後の絶縁抵抗値により求め
た。 第１表より明らかなように、本発明の範囲内の
組成物はいずれも、誘電率及び比抵抗が大きく、
磁器コンデンサ材料として優れた特性を有し、し
かも焼結温度が低く、誘電損失も低いという利点
も有している。
抗が高く、低温焼結が可能な高誘電率の磁器組成
物に関するものである。 ［従来の技術］ 従来、高誘電率磁器組成物としては、チタン酸
バリウム（BaTiO3）を主体とする組成物が一般
に使用されている。即ち、BaTiO3を基体とし、
これにキユリー点を室温付近に移動させるシフタ
ー剤と容量温度特性を改善するデプレツサ剤、さ
らに焼結促進剤、還元防止剤などを加えた組成と
するのが一般的である。 シフター剤としては、BaSnO3、BaZrO3、
CaZrO3、CaSnO3、SrTiO3、PbTiO3、La2O3、
CeO2などが用いられ、デプレツサ剤としては、
caTiO3、MgTiO3、Ba2（SnO3）3、bi2（TiO3）3、
NiSnO3、MgZrO3、MgSnO3などが用いられて
いる。また焼結促進剤としては、Al2O3、SiO2、
ZnO、CeO2、B2O3、Nb2O5、WO3などが用いら
れ、還元防止剤としては、MnO2、Fe2O3、CuO
などが用いられている。 しかしながら、チタン酸バリウムを主成分とす
る組成物は、焼結温度が1300〜1400℃の高温であ
るため、焼成コストが高く、特にこれを積層コン
デンサに利用する場合には、内部電極として、
Pd、Pt等の高価な高融点貴金属を用いなければ
ならず、コンデンサのコスト低減の大きな障害に
なつていた。 このため、従来より、積層コンデンサの内部電
極として、安価な銀を主成分とする電極を使用し
得、積層コンデンサの製造コストを低減し得る、
低温焼結が可能な誘電体材料の出現が要望されて
いた。 そこで、焼結温度が低く、しかも誘電率、絶縁
抵抗及び容量抵抗積の大きい磁器組成物として、
（Pb、La）（Zr、Tib）O3及びPb（Mg1/3Nb2/3）
O3を、下記一般式で示されるような組成比で含
んでなることを特徴とする誘電体磁器組成物が提
案され、本出願人より先に特許出願された（特開
昭62−138360号）。 Ｙ（Pb1-wLaw）（Zr1-zTiz）O3・（１−Ｙ）Pb
（Mg1/3Nb2/3O3 ［式中、0.10≦ｗ≦0.28 0.25≦ｚ≦1.00 0.03≦Ｙ≦0.50］ ［発明が解決しようとする課題］ 特開昭62−138360号に開示される誘電体磁器組
成物によれば、低温焼結性、誘電率、絶縁抵抗、
容量抵抗が改善された磁器組成物が提供される
が、誘電率が未だ十分なものとはいえず、より誘
電率の高い高誘電率磁器組成物の出現が望まれて
いた。 本発明は、上記従来の問題点を解決し、焼結温
度が低く、比抵抗及び容量抵抗積が大きく、しか
も誘電率の大きい高誘電磁器組成物を提供するこ
とを目的とする。 ［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明の高誘電率磁器組成物は、PbO、
La2O3、ZrO2、TiO3、MgO及びNb2O5を含む組
成物であつて、下記一般式で示される組成の主成
分に対して、MgOを0.05〜1.5重量％含むことを
特徴とする。 Ｘ（Pb1-uLau）（Zr1-vTiv）O3+u/2・（１−Ｘ）Pb（Mg
1/3Nb2/3O3 ［式中、0.10≦ｕ≦0.28 0.30≦ｖ≦1.00 0.03≦Ｘ≦0.40］ 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明の高誘電率磁器組成物は、 PbO、La2O3、ZrO2、TiO3、MgO、Nb2O5よ
りなる組成物を下記一般式（） Ｘ（Pb1-uLau）（Zr1-vTiv）O3+u/2・（１−Ｘ）Pb（Mg
1/3Nb2/3O3……（） で表わした時、 0.10≦ｕ≦0.28 0.30≦ｖ≦1.00 0.30≦Ｘ≦0.40 なる主成分に、MgOを0.05〜1.5重量％添加して
なるものである。 以下に、本発明の高誘電率磁器組成物の組成比
の限定理由について説明する。 前記（）式中、ｕが0.1未満であると得られ
る組成物の比抵抗が小さくなり、ｕが0.28を超え
るとキユーリー点が著しく低温側に変化して誘電
率が下がることとなる。このため、ｕは0.10以上
0.28以下の範囲とする。 また、（）式中、ｖが0.30未満では、得られ
る組成物の焼結温度が高くなる。このためｖは
0.30以上1.00以下の範囲とする。 更に（）式中、Ｘが0.30未満では、得られる
組成物の比抵抗が小さくなり、Ｘが0.40を超える
と誘電率が小さくなる。このため、Ｘは0.30以上
0.40以下の範囲とする。 また、MgOは誘電率の向上に有効であるのが、
（）式で示される主成分に対して、MgOの含有
量が0.05重量％未満ではその効果が十分に得られ
ず、1.5重量％を超えると比抵抗が小さくなる。
このため、（）式で示される主成分に対する
MgOの含有量は0.05〜1.5重量％とする。 このような本発明の高誘電率磁器組成物を製造
するには、例えば、酸化鉛（PbO）、酸化ランタ
ン（La2O3）、酸化ジルコニウム（ZrO2）、酸化チ
タン（TiO2）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化
ニオブ（Nb2O5）等の粉末を、所定の割合となる
よう秤量し、湿式ボールミル等を用いて十分に混
合する。次にこの混合物を乾燥した後、必要に応
じ、700〜850℃の範囲で数時間仮焼成する。この
仮焼成は必ずしも行う必要はないが、これを行う
ことにより粒子がより均一化され、誘電特性が向
上する傾向がある。仮焼成を行つた場合には、仮
焼成物を更に湿式ボールミル等で粉砕し、乾燥
後、ポリビニルアルコールなどの適当なバインダ
を加えて、顆粒を作り、これを所定の形状にプレ
ス成形した後、本焼成を行う。この本焼成は、
1000〜1200℃の温度範囲で数時間行う。 本発明で限定される組成比の高誘電率磁器組成
物は、誘電率、比抵抗及び容量抵抗積が大きく、
磁器コンデンサ材料として優れた特性を有する。
その上、焼成温度が低く、誘電損失も低いという
利点も有している。 ［実施例］ 以下に本発明を実施例を挙げて更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。 実施例 １ 原料としてPbO、La2O3、ZrO2、TiO2、
MgO、Nb2O5を使用し、これらを第１表に示す
配合比となるように秤量し、ボールミル中で20時
間湿式混合した。次いで、混合物を脱水、乾燥
後、750℃で２時間保持して仮焼し、再びボール
ミル中で20時間湿式粉砕した後、脱水、乾燥し
た。 得られた粉末に、有機バインダを加え、成形圧
力3ton／cm2で、直径16mm、厚さ0.8mmの円板に加
圧成形した。この成形物をマグネシア磁器容器に
入れて、第１表に示す如く、1000〜1150℃の温度
で１時間焼成した。 得られた円板形状の誘電体の両面に、銀電極を
700〜800℃で焼付けて、その電気的特性を調べ
た。 結果を第１表に示す。 なお、誘電率及び誘電損失は、YHPデジタル
LCRメータモデル4274Aを用い、測定周波数1K
Hz、測定電圧1.0Vrmsにて測定した。また、比抵
抗はYHPモデル4329Aを使用し、印加電圧100V
にて電圧印加後、１分後の絶縁抵抗値により求め
た。 第１表より明らかなように、本発明の範囲内の
組成物はいずれも、誘電率及び比抵抗が大きく、
磁器コンデンサ材料として優れた特性を有し、し
かも焼結温度が低く、誘電損失も低いという利点
も有している。
【表】
【表】
＊ 主成分に対する重量％
［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の高誘電率磁器組成
物は、誘電率及び比抵抗が大きく、かつ誘電損失
が小さい。このため、本発明の磁器組成物を用い
ることにより、信頼性の高い小型大容量コンデン
サを得ることができる。 しかも、本発明の高誘電率磁器組成物は、焼成
温度が低いため、焼成コストが廉価で、積層コン
デンサに用いた場合、比較的安価な銀系などの内
部電極を用いることができる。このため、積層コ
ンデンサの製造コストを低下させ、その価格を大
幅に低減することができる。
［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の高誘電率磁器組成
物は、誘電率及び比抵抗が大きく、かつ誘電損失
が小さい。このため、本発明の磁器組成物を用い
ることにより、信頼性の高い小型大容量コンデン
サを得ることができる。 しかも、本発明の高誘電率磁器組成物は、焼成
温度が低いため、焼成コストが廉価で、積層コン
デンサに用いた場合、比較的安価な銀系などの内
部電極を用いることができる。このため、積層コ
ンデンサの製造コストを低下させ、その価格を大
幅に低減することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ PbO、La2O3、ZrO2、TiO3、MgO及び
Nb2O5を含む組成物であつて、下記一般式で示さ
れる組成の主成分に対して、MgOを0.05〜1.5重
量％含むことを特徴とする高誘電磁器組成物。 Ｘ（Pb1-uLau）（Zr1-vTiv）O3+u/2・（１−Ｘ）Pb（Mg
1/3Nb2/3）O3 ［式中、0.10≦ｕ≦0.28 0.30≦ｖ≦1.00 0.03≦ｘ≦0.40］
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321598A JPH02167850A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321598A JPH02167850A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167850A JPH02167850A (ja) | 1990-06-28 |
| JPH0569058B2 true JPH0569058B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=18134329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63321598A Granted JPH02167850A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02167850A (ja) |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP63321598A patent/JPH02167850A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02167850A (ja) | 1990-06-28 |
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