JPH0616469A - アルミナ磁器組成物 - Google Patents
アルミナ磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0616469A JPH0616469A JP4173073A JP17307392A JPH0616469A JP H0616469 A JPH0616469 A JP H0616469A JP 4173073 A JP4173073 A JP 4173073A JP 17307392 A JP17307392 A JP 17307392A JP H0616469 A JPH0616469 A JP H0616469A
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- Japan
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- mgo
- cao
- ratio
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- alumina porcelain
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】Ａｌ2 Ｏ3 ９９．２〜９９．８重量％と残部
がＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯ、および不可避不純物から
なり、これらＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯを、三成分図中
の点Ａ〜点Ｅで囲まれる範囲内の比率で含有させてアル
ミナ磁器組成物を構成する。 【効果】厚みが１０ｍｍ以上の肉厚形状品であってもＱ
値を１００００以上と大きすることができる。
がＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯ、および不可避不純物から
なり、これらＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯを、三成分図中
の点Ａ〜点Ｅで囲まれる範囲内の比率で含有させてアル
ミナ磁器組成物を構成する。 【効果】厚みが１０ｍｍ以上の肉厚形状品であってもＱ
値を１００００以上と大きすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波の電波媒体
材料のように高周波誘電損失の小さい材料が要求される
分野で利用されるアルミナ磁器組成物に関し、特に、マ
イクロ波共振器などのように比較的肉厚の部品用のアル
ミナ磁器組成物に関する。
材料のように高周波誘電損失の小さい材料が要求される
分野で利用されるアルミナ磁器組成物に関し、特に、マ
イクロ波共振器などのように比較的肉厚の部品用のアル
ミナ磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミナ磁器は、熱的、機械的、化学的
特性に優れ、また高周波誘電損失が小さいことから、マ
イクロ波用の回路基板などに用いられている。また、ア
ルミナ磁器の高周波誘電損失については、焼結助剤の種
類や添加量、あるいは焼成条件等によって大きく影響さ
れ、従来より、高周波誘電材料として、高純度アルミナ
を基本とした種々の系が報告されている。
特性に優れ、また高周波誘電損失が小さいことから、マ
イクロ波用の回路基板などに用いられている。また、ア
ルミナ磁器の高周波誘電損失については、焼結助剤の種
類や添加量、あるいは焼成条件等によって大きく影響さ
れ、従来より、高周波誘電材料として、高純度アルミナ
を基本とした種々の系が報告されている。
【０００３】例えば、特開昭６１−１８３１６３５号公
報には、９９．４〜９９．９重量％のＡｌ2 Ｏ3 を主成
分とし、焼結助剤としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯを微
量添加したアルミナ磁器組成物が示されている。また、
これら焼結助剤の組成比は、ＳｉＯ2 が６０〜９０％を
占めている。
報には、９９．４〜９９．９重量％のＡｌ2 Ｏ3 を主成
分とし、焼結助剤としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯを微
量添加したアルミナ磁器組成物が示されている。また、
これら焼結助剤の組成比は、ＳｉＯ2 が６０〜９０％を
占めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】ところが、上記の如
き従来の高周波誘電損失の小さいアルミナ磁器は、厚さ
が２ｍｍ以下の回路基板などにしか利用されておらず、
厚さが１０ｍｍ以上あるような肉厚品を製造した場合、
焼結体内部の誘電損失が小さくならないという問題点が
あった。また、焼成などの影響で誘電損失のバラツキが
大きく、特性が安定しないという問題点もあった。
き従来の高周波誘電損失の小さいアルミナ磁器は、厚さ
が２ｍｍ以下の回路基板などにしか利用されておらず、
厚さが１０ｍｍ以上あるような肉厚品を製造した場合、
焼結体内部の誘電損失が小さくならないという問題点が
あった。また、焼成などの影響で誘電損失のバラツキが
大きく、特性が安定しないという問題点もあった。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】そこで、本発明では、
Ａｌ2 Ｏ3 ９９．２〜９９．８重量％と残部がＳｉＯ
2 、ＣａＯ、ＭｇＯ、および不可避不純物からなり、こ
れらＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯを、三成分図中の ＳｉＯ2 ＣａＯ ＭｇＯ 点Ａ ６０ ４０ ０ 点Ｂ ６０ ０ ４０ 点Ｃ ５０ ０ ５０ 点Ｄ ４０ １０ ５０ 点Ｅ ４０ ６０ ０ （単位 重量％） で囲まれる範囲内の比率で含有させるてアルミナ磁器組
成物を構成した。
Ａｌ2 Ｏ3 ９９．２〜９９．８重量％と残部がＳｉＯ
2 、ＣａＯ、ＭｇＯ、および不可避不純物からなり、こ
れらＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯを、三成分図中の ＳｉＯ2 ＣａＯ ＭｇＯ 点Ａ ６０ ４０ ０ 点Ｂ ６０ ０ ４０ 点Ｃ ５０ ０ ５０ 点Ｄ ４０ １０ ５０ 点Ｅ ４０ ６０ ０ （単位 重量％） で囲まれる範囲内の比率で含有させるてアルミナ磁器組
成物を構成した。
【０００６】本発明において、Ａｌ2 Ｏ3 量を９９．２
〜９９．８重量％としたのは、Ａｌ2 Ｏ3 量が９９．２
重量％以下であるとＱ値を１００００以上とできないた
めである。一方Ａｌ2 Ｏ3 量が９９．８重量％より多い
と、肉厚品を焼結した場合にＱ値を大きくできないため
である。。
〜９９．８重量％としたのは、Ａｌ2 Ｏ3 量が９９．２
重量％以下であるとＱ値を１００００以上とできないた
めである。一方Ａｌ2 Ｏ3 量が９９．８重量％より多い
と、肉厚品を焼結した場合にＱ値を大きくできないため
である。。
【０００７】また、本発明においては、焼結助剤を成す
ＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯの組成比が重要であり、Ｓｉ
Ｏ2 の比率を４０〜６０％とやや低くして、その分Ｃａ
ＯやＭｇＯを多くしたことを特徴とする。即ち、ＳｉＯ
2 を少なくすることによって焼結温度を低くすることが
できるため、肉厚品であっても均一に焼結させることが
でき、内部まで誘電損失を低くすることができるのであ
る。その結果、厚みが１０ｍｍ以上の肉厚品であっても
Ｑ値を１００００以上とすることができる。
ＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯの組成比が重要であり、Ｓｉ
Ｏ2 の比率を４０〜６０％とやや低くして、その分Ｃａ
ＯやＭｇＯを多くしたことを特徴とする。即ち、ＳｉＯ
2 を少なくすることによって焼結温度を低くすることが
できるため、肉厚品であっても均一に焼結させることが
でき、内部まで誘電損失を低くすることができるのであ
る。その結果、厚みが１０ｍｍ以上の肉厚品であっても
Ｑ値を１００００以上とすることができる。
【０００８】また、本発明のアルミナ磁器は、アルミナ
粉末に所定の添加剤を加えた原料を混合、粉砕して平均
粒子径２〜２．５μｍとし、所定の方法で成形した後、
１６００〜１７００℃で焼成することで得られる。この
時、焼結体の嵩密度を３．８７以上とすることでＱ値を
高くできる。
粉末に所定の添加剤を加えた原料を混合、粉砕して平均
粒子径２〜２．５μｍとし、所定の方法で成形した後、
１６００〜１７００℃で焼成することで得られる。この
時、焼結体の嵩密度を３．８７以上とすることでＱ値を
高くできる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。
【００１０】アルミナ粉末（純度９９．９％以上）に対
し、無水ケイ酸（試薬特級）、炭酸カルシウム（試薬特
級）及び炭酸マグネシウム（試薬特級）を、酸化物換算
で表１および図１に示す含有比率で１４種類秤量した添
加成分を添加し、アルミナ含有率が酸化物換算で表２、
表３、表４で示すように、９９．０、９９．６、９９．
９重量％となるように配合した。
し、無水ケイ酸（試薬特級）、炭酸カルシウム（試薬特
級）及び炭酸マグネシウム（試薬特級）を、酸化物換算
で表１および図１に示す含有比率で１４種類秤量した添
加成分を添加し、アルミナ含有率が酸化物換算で表２、
表３、表４で示すように、９９．０、９９．６、９９．
９重量％となるように配合した。
【００１１】この配合物１０００ｇとイオン交換水８０
０ｇ、直径８ｍｍの高純度アルミナボール５００ｇを、
２リットルアルミナ製ポットに入れ、毎分６０回転で３
０時間回転し、湿式粉砕混合した。その後、ポリビニル
アルコール２０％溶液１５０ｇ、ポリエチレングリコー
ル４０％溶液５０ｇを添加し、１時間回転させ混合し
た。スラリーを乾燥させた後、平均粒子径２〜２．５μ
ｍとなるように粉砕し、１００メッシュで篩いに通し、
成型圧力１．５ｔ／cm2 でプレス成形した。成形体の形
状は、φ８５ｍｍ×３５ｍｍの円柱体とした。
０ｇ、直径８ｍｍの高純度アルミナボール５００ｇを、
２リットルアルミナ製ポットに入れ、毎分６０回転で３
０時間回転し、湿式粉砕混合した。その後、ポリビニル
アルコール２０％溶液１５０ｇ、ポリエチレングリコー
ル４０％溶液５０ｇを添加し、１時間回転させ混合し
た。スラリーを乾燥させた後、平均粒子径２〜２．５μ
ｍとなるように粉砕し、１００メッシュで篩いに通し、
成型圧力１．５ｔ／cm2 でプレス成形した。成形体の形
状は、φ８５ｍｍ×３５ｍｍの円柱体とした。
【００１２】得られた成形体を表２〜４に示す焼成温度
で焼成した後、焼結体の中央部を切り出して測定用試料
とした。この試料を用いて嵩比重と誘電率ε、Ｑ値（ｔ
ａｎδの逆数）を測定した結果を表２、表３、表４に示
す。なお、誘電率εおよびＱ値は、誘電体円柱共振器法
により、８ＧＨｚ、２０℃で測定した。
で焼成した後、焼結体の中央部を切り出して測定用試料
とした。この試料を用いて嵩比重と誘電率ε、Ｑ値（ｔ
ａｎδの逆数）を測定した結果を表２、表３、表４に示
す。なお、誘電率εおよびＱ値は、誘電体円柱共振器法
により、８ＧＨｚ、２０℃で測定した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
【表４】
【００１７】この結果より、Ａｌ2 Ｏ3 量が９９．０重
量％と少ないもの（表２）では、嵩比重が低く、Ｑ値も
１００００未満と低かった。一方、Ａｌ2 Ｏ3 量が９
９．９重量％と多いもの（表４）でもＱ値は１００００
未満と低かった。なお、一般にＡｌ2 Ｏ3 量を多くする
とＱ値も高くなる傾向があるが、上記実験では、焼結体
が肉厚品（φ８５ｍｍ×３５ｍｍ）であるため、Ａｌ2
Ｏ3 量が多すぎると焼結性が悪くなり、Ｑ値が低くなっ
た。
量％と少ないもの（表２）では、嵩比重が低く、Ｑ値も
１００００未満と低かった。一方、Ａｌ2 Ｏ3 量が９
９．９重量％と多いもの（表４）でもＱ値は１００００
未満と低かった。なお、一般にＡｌ2 Ｏ3 量を多くする
とＱ値も高くなる傾向があるが、上記実験では、焼結体
が肉厚品（φ８５ｍｍ×３５ｍｍ）であるため、Ａｌ2
Ｏ3 量が多すぎると焼結性が悪くなり、Ｑ値が低くなっ
た。
【００１８】また、Ａｌ2 Ｏ3 量が９９．６重量％のも
の（表３）でも、添加物の組成比が本発明の範囲外では
Ｑ値を１００００以上とすることができなかった。
の（表３）でも、添加物の組成比が本発明の範囲外では
Ｑ値を１００００以上とすることができなかった。
【００１９】これらに対し、表３中の試料Ｎｏ．２−１
〜４、２−Ａ〜Ｅに示す本発明の組成範囲内のものは、
いずれも嵩比重が３．８７以上で、Ｑ値が１００００以
上と優れた特性を示した。
〜４、２−Ａ〜Ｅに示す本発明の組成範囲内のものは、
いずれも嵩比重が３．８７以上で、Ｑ値が１００００以
上と優れた特性を示した。
【００２０】
【発明の効果】このように本発明によれば、Ａｌ2 Ｏ3
９９．２〜９９．８重量％と残部がＳｉＯ2 、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯ、および不可避不純物からなり、これらＳｉ
Ｏ2 、ＣａＯ、ＭｇＯを、三成分図中の ＳｉＯ2 ＣａＯ ＭｇＯ 点Ａ ６０ ４０ ０ 点Ｂ ６０ ０ ４０ 点Ｃ ５０ ０ ５０ 点Ｄ ４０ １０ ５０ 点Ｅ ４０ ６０ ０ （単位 重量％） で囲まれる範囲内の比率で含有させてアルミナ磁器組成
物を構成したことによって、厚みが１０ｍｍ以上の肉厚
形状品であってもＱ値を１００００以上と大きすること
ができる。その結果、特にマイクロ波共振器などに好適
に用いられるアルミナ磁器組成物を提供することができ
る。
９９．２〜９９．８重量％と残部がＳｉＯ2 、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯ、および不可避不純物からなり、これらＳｉ
Ｏ2 、ＣａＯ、ＭｇＯを、三成分図中の ＳｉＯ2 ＣａＯ ＭｇＯ 点Ａ ６０ ４０ ０ 点Ｂ ６０ ０ ４０ 点Ｃ ５０ ０ ５０ 点Ｄ ４０ １０ ５０ 点Ｅ ４０ ６０ ０ （単位 重量％） で囲まれる範囲内の比率で含有させてアルミナ磁器組成
物を構成したことによって、厚みが１０ｍｍ以上の肉厚
形状品であってもＱ値を１００００以上と大きすること
ができる。その結果、特にマイクロ波共振器などに好適
に用いられるアルミナ磁器組成物を提供することができ
る。
【図１】本発明のアルミナ磁器組成物に用いる添加成分
の組成比を示す三成分図である。
の組成比を示す三成分図である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ａｌ2 Ｏ3 ９９．２〜９９．８重量％と
残部がＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯ、および不可避不純物
からなり、これらＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯが、三成分
図中の ＳｉＯ2 ＣａＯ ＭｇＯ 点Ａ ６０ ４０ ０ 点Ｂ ６０ ０ ４０ 点Ｃ ５０ ０ ５０ 点Ｄ ４０ １０ ５０ 点Ｅ ４０ ６０ ０ （単位 重量％） で囲まれる範囲内の比率で含有することを特徴とするア
ルミナ磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4173073A JPH0616469A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | アルミナ磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4173073A JPH0616469A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | アルミナ磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616469A true JPH0616469A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15953708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4173073A Pending JPH0616469A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | アルミナ磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616469A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069105A (en) * | 1998-07-14 | 2000-05-30 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Alumina-based sintered materials and process for producing the same |
| JP2004307323A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-11-04 | Kyocera Corp | アルミナ磁器組成物及びその製造方法 |
| JP2005281054A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Kyocera Corp | 酸化アルミニウム質焼結体及びその製造方法並びにこれを用いた半導体、液晶製造装置部材 |
| JP2007119334A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体及びこれを用いた処理装置用部材と処理装置ならびに試料処理方法 |
| WO2009069770A1 (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Kyocera Corporation | アルミナ質焼結体およびその製法ならびに半導体製造装置用部材、液晶パネル製造装置用部材および誘電体共振器用部材 |
| JP2009149501A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-07-09 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体およびその製法ならびに半導体製造装置用部材、液晶パネル製造装置用部材および誘電体共振器用部材 |
| JP2009256174A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-11-05 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体ならびに半導体製造装置用部材、液晶パネル製造装置用部材および誘電体共振器用部材 |
| JP2010105839A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体ならびに半導体製造装置用部材、液晶パネル製造装置用部材および誘電体共振器用部材 |
| US8247337B2 (en) | 2007-11-28 | 2012-08-21 | Kyocera Corporation | Alumina sintered article |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4173073A patent/JPH0616469A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069105A (en) * | 1998-07-14 | 2000-05-30 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Alumina-based sintered materials and process for producing the same |
| JP2004307323A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-11-04 | Kyocera Corp | アルミナ磁器組成物及びその製造方法 |
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| JP2007119334A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体及びこれを用いた処理装置用部材と処理装置ならびに試料処理方法 |
| WO2009069770A1 (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Kyocera Corporation | アルミナ質焼結体およびその製法ならびに半導体製造装置用部材、液晶パネル製造装置用部材および誘電体共振器用部材 |
| JP2009149501A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-07-09 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体およびその製法ならびに半導体製造装置用部材、液晶パネル製造装置用部材および誘電体共振器用部材 |
| US8247337B2 (en) | 2007-11-28 | 2012-08-21 | Kyocera Corporation | Alumina sintered article |
| JP2009256174A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-11-05 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体ならびに半導体製造装置用部材、液晶パネル製造装置用部材および誘電体共振器用部材 |
| JP2010105839A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体ならびに半導体製造装置用部材、液晶パネル製造装置用部材および誘電体共振器用部材 |
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