JPH068204B2 - 誘電体磁器の製造方法 - Google Patents
誘電体磁器の製造方法Info
- Publication number
- JPH068204B2 JPH068204B2 JP60107379A JP10737985A JPH068204B2 JP H068204 B2 JPH068204 B2 JP H068204B2 JP 60107379 A JP60107379 A JP 60107379A JP 10737985 A JP10737985 A JP 10737985A JP H068204 B2 JPH068204 B2 JP H068204B2
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- Japan
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- dielectric
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- calcination
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は誘導体磁器の製造方法に関し、特にPb(Ni1/3Nb
2/3)O3を一成分とするものにおいて緻密で気孔の少ない
磁器が得られる製造方法に関する。
2/3)O3を一成分とするものにおいて緻密で気孔の少ない
磁器が得られる製造方法に関する。
従来の技術 鉛複合ペロブスカイト系酸化物を誘電体として使用した
積層型コンデンサは小型大容量化がはかれ、かつ内部電
極として従来のPt,Pb系に比べ安価なAg系材料を使用で
きることにより近年注目をあびている。
積層型コンデンサは小型大容量化がはかれ、かつ内部電
極として従来のPt,Pb系に比べ安価なAg系材料を使用で
きることにより近年注目をあびている。
このうち、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3を主成分として含むものと
してはPbTix(Ni1/3Nb2/3)yO3系（特開昭58−49661号公
報）やPbTix(Ni1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO3系などが挙げ
られる。
してはPbTix(Ni1/3Nb2/3)yO3系（特開昭58−49661号公
報）やPbTix(Ni1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO3系などが挙げ
られる。
これらの系は低い温度で焼成でき、高い誘電率を有し、
誘電正接の小さい優れた特性を有している。
誘電正接の小さい優れた特性を有している。
従来このような鉛複合ペロブスカイト系酸化物誘電体の
製造方法は、例えば特開昭58−239227号公報に開示され
ているように、原料として各成分の酸化物を所定比にな
るように秤量し、これを湿式混合した後600〜850℃程度
で仮焼し、これを再度湿式粉砕したものを成形し焼成す
る工法をとっていた。
製造方法は、例えば特開昭58−239227号公報に開示され
ているように、原料として各成分の酸化物を所定比にな
るように秤量し、これを湿式混合した後600〜850℃程度
で仮焼し、これを再度湿式粉砕したものを成形し焼成す
る工法をとっていた。
発明が解決しようとする問題点 Pb(Ni1/3Nb2/3)O3を主成分とする誘電体磁器は従来の製
造工法では相対密度が最大でも９９．０％程度までしか
達しないという問題点を有しており、特に積層コンデン
サ素子化し誘電体の厚さを従来より薄くした場合、素子
の信頼性特に寿命特性に問題が生じた。本発明は上記問
題点に鑑み、誘電体磁器の緻密性を向上することを目的
としている。
造工法では相対密度が最大でも９９．０％程度までしか
達しないという問題点を有しており、特に積層コンデン
サ素子化し誘電体の厚さを従来より薄くした場合、素子
の信頼性特に寿命特性に問題が生じた。本発明は上記問
題点に鑑み、誘電体磁器の緻密性を向上することを目的
としている。
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明はNiとNb成分をあらか
じめ７００℃以上、１２００℃以下で仮焼して反応させ
NiNb2O6なる化学式を有する複合酸化物にし、これと他
の成分を混合して再仮焼する工程をとる。
じめ７００℃以上、１２００℃以下で仮焼して反応させ
NiNb2O6なる化学式を有する複合酸化物にし、これと他
の成分を混合して再仮焼する工程をとる。
作用 Pb(Ni1/3Nb2/3)O3を主成分とする複合酸化物の合成プロ
セスおよび焼結プロセスを検討した結果、従来の粉体合
成プロセスである各酸化物粉末を混合後仮焼するプロセ
スをとると、仮焼後の粉末はペロブスカイト相とPb2Nb2
O7あるいはPb3Nb2O8相と未反応相の混合体であり、一旦
生成したPb2Nb2O7相，Pb3Nb2O6相は未反応相との反応速
度が遅くペロブスカイト相になりにくい性質を有してい
る。これらの相が残存した粉体を成形後、焼成すると、
成形体は緻密化が進行する過程で体積膨張ないし体積収
縮の停止する現象のある事が明らかになった。また粉餅
Ｘ線回折で生成相を追跡すると、Pb2Nb2O7あるいはPb3N
b2O8相の消滅と前記体積膨張ないし体積収縮の停止現象
が対応していることが明らかとなった。
セスおよび焼結プロセスを検討した結果、従来の粉体合
成プロセスである各酸化物粉末を混合後仮焼するプロセ
スをとると、仮焼後の粉末はペロブスカイト相とPb2Nb2
O7あるいはPb3Nb2O8相と未反応相の混合体であり、一旦
生成したPb2Nb2O7相，Pb3Nb2O6相は未反応相との反応速
度が遅くペロブスカイト相になりにくい性質を有してい
る。これらの相が残存した粉体を成形後、焼成すると、
成形体は緻密化が進行する過程で体積膨張ないし体積収
縮の停止する現象のある事が明らかになった。また粉餅
Ｘ線回折で生成相を追跡すると、Pb2Nb2O7あるいはPb3N
b2O8相の消滅と前記体積膨張ないし体積収縮の停止現象
が対応していることが明らかとなった。
一方本発明の製造工程であるNiNb2O6とその他の成分を
再仮焼するプロセスをとると、仮焼後の粉末はほぼペロ
ブスカイト相単相となり、これを成形後焼成すると前記
の体積膨張ないし体積収縮の停止現象は出現せず、一段
階で緻密化が進行することが明らかとなった。
再仮焼するプロセスをとると、仮焼後の粉末はほぼペロ
ブスカイト相単相となり、これを成形後焼成すると前記
の体積膨張ないし体積収縮の停止現象は出現せず、一段
階で緻密化が進行することが明らかとなった。
以上の検討により、本願発明の作用は仮焼過程でNiとNb
をあらかじめ反応させ、NiNb2O6相とし、これと他の成
分を再仮焼することにより、緻密化を阻害するPb2Nb
2O7，Pb3Nb2O8相の残存が防止されペロブスカイト単相
が合成されることによると考えられる。
をあらかじめ反応させ、NiNb2O6相とし、これと他の成
分を再仮焼することにより、緻密化を阻害するPb2Nb
2O7，Pb3Nb2O8相の残存が防止されペロブスカイト単相
が合成されることによると考えられる。
実施例 出発原料には化学的に高純度なPbO,NiO,Nb2O5等酸化物
原料を用いた。まずこれらのうちNiOとNb2O5を純度補正
をおこなったうえでNiNb2O6なる化学式となるよう秤量
し、アルミナ質玉石を用い純水を溶媒としボールミルで
４時間湿式混合した。これを吸いんろ過して水分を大半
分離した後乾燥し、その後、擂潰機で解砕し３２メッシ
ュふるいを通した。これをアルミナ質ルツボに入れ同質
のふたをし、昇温速度４００℃／時間で所定温度まで昇
温し２時間保持後、降温速度４００℃／時間で室温まで
降温した。上記で得られた物質と他の成分としてPbO,Ti
O2,NiO,WO3を純度補正をおこなったうえで秤量し、アル
ミナ質玉石を用い純水を溶媒としてボールミルで１７時
間湿式混合した。これを吸いんろ過して水分を大半分離
した後乾燥し、その後擂潰機で充分解砕した後粉体量の
５wt％の水分を加え、直径６０mm，高さ約５０mmの円柱
状に成形圧力５００kg/cm3で成形した。これを前記同様
アルミナ質ルツボ中に入れ同質のふたをし、昇温速度４
００℃／時間で８００℃まで昇温し、２時間保持後４０
０℃／時間で降温した。仮焼物はアルミナ質玉石を用い
純水を溶媒としてボールミルで１７時間粉砕した。これ
を吸いんろ過し、水分の大半を分離した後乾燥した。こ
の粉末にポリビニルアルコール６wt％水溶液を粉体量の
６wt％加え、３２メッシュふるいを通して造粒し、成形
圧力１０００kg/cm3で成形した。成形物は空気中で２０
０℃／時間で７００℃まで昇温し１時間保持してポリビ
ニルアルコールをバーンアウトし、２００℃／時間で室
温まで冷却した。冷却後これをマグネシア磁器容器に移
し同質のふたをして、空気中で所定温度まで４００℃／
時間で昇温し２時間保持後４００℃／時間で降温した。
原料を用いた。まずこれらのうちNiOとNb2O5を純度補正
をおこなったうえでNiNb2O6なる化学式となるよう秤量
し、アルミナ質玉石を用い純水を溶媒としボールミルで
４時間湿式混合した。これを吸いんろ過して水分を大半
分離した後乾燥し、その後、擂潰機で解砕し３２メッシ
ュふるいを通した。これをアルミナ質ルツボに入れ同質
のふたをし、昇温速度４００℃／時間で所定温度まで昇
温し２時間保持後、降温速度４００℃／時間で室温まで
降温した。上記で得られた物質と他の成分としてPbO,Ti
O2,NiO,WO3を純度補正をおこなったうえで秤量し、アル
ミナ質玉石を用い純水を溶媒としてボールミルで１７時
間湿式混合した。これを吸いんろ過して水分を大半分離
した後乾燥し、その後擂潰機で充分解砕した後粉体量の
５wt％の水分を加え、直径６０mm，高さ約５０mmの円柱
状に成形圧力５００kg/cm3で成形した。これを前記同様
アルミナ質ルツボ中に入れ同質のふたをし、昇温速度４
００℃／時間で８００℃まで昇温し、２時間保持後４０
０℃／時間で降温した。仮焼物はアルミナ質玉石を用い
純水を溶媒としてボールミルで１７時間粉砕した。これ
を吸いんろ過し、水分の大半を分離した後乾燥した。こ
の粉末にポリビニルアルコール６wt％水溶液を粉体量の
６wt％加え、３２メッシュふるいを通して造粒し、成形
圧力１０００kg/cm3で成形した。成形物は空気中で２０
０℃／時間で７００℃まで昇温し１時間保持してポリビ
ニルアルコールをバーンアウトし、２００℃／時間で室
温まで冷却した。冷却後これをマグネシア磁器容器に移
し同質のふたをして、空気中で所定温度まで４００℃／
時間で昇温し２時間保持後４００℃／時間で降温した。
焼成物はアルキメデス法により、密度を測定し、密度が
最大となる焼成温度を最適焼成温度とした。
最大となる焼成温度を最適焼成温度とした。
焼成物の相対密度はＸ線法により求めた密度に対する焼
成物の密度の比で求めた。実験を行った組成物の範囲内
では、最適焼成温度で焼成した焼成物の粉末Ｘ線回折法
からはペブロスカイト相一相のみが確認された。そこで
式(1)に示す方法で密度を求めた。
成物の密度の比で求めた。実験を行った組成物の範囲内
では、最適焼成温度で焼成した焼成物の粉末Ｘ線回折法
からはペブロスカイト相一相のみが確認された。そこで
式(1)に示す方法で密度を求めた。
(1)式でｄは密度，Ｎはアボガドロ数，Miはｉ番目の原
子の原子量，aiはｉ番目の原子の配合組成より求めた１
ユニットセル中の存在量，ＶはＸ線回折法により求めた
ペロブスカイト構造１ユニットセルの体積を示し、 は構成元素をすべてについて合計することを示す。
子の原子量，aiはｉ番目の原子の配合組成より求めた１
ユニットセル中の存在量，ＶはＸ線回折法により求めた
ペロブスカイト構造１ユニットセルの体積を示し、 は構成元素をすべてについて合計することを示す。
焼成物は厚さ１mmに切断し、両面にCr−Auを蒸着し誘電
率，tanδを１kHz１Ｖ／mmの電界下で測定した。
率，tanδを１kHz１Ｖ／mmの電界下で測定した。
表１に本発明の製造方法によって得られた磁器の２０℃
における誘電率，tanδ，最適焼成温度と相対密度を示
す。また比較例として従来法（各成分を一度に混合し、
８００℃で仮焼する方法）の仮焼粉砕のくり返し回数を
変えた場合を示す。
における誘電率，tanδ，最適焼成温度と相対密度を示
す。また比較例として従来法（各成分を一度に混合し、
８００℃で仮焼する方法）の仮焼粉砕のくり返し回数を
変えた場合を示す。
仮焼温度を７００℃以上，１２００℃以下としたのはNi
成分とNb成分の仮焼温度が７００℃以下では仮焼物がNi
Nb2O6単相にならずNb2O5が未反応で残り、Pb等を加え再
仮焼した場合、Pb2Nb2O7相ないしPb3Nb2O8相が生成し、
これが焼結時の緻密化をさまたげるためである。又、Ni
成分とNb成分の仮焼温度が１２００℃以上では仮焼物は
NiNb2O6相単相にはなるが、仮焼物が粒成長し、また各
粒同志が強く焼結してしまい、Pb等を加え再仮焼した場
合、NiNb2O6相が未反応で残存し、焼結密度および誘電
特性が低下するためである。またPb(Ni1/3Nb2/3)O3の含
有量が３５wt％以上とすると効果が大きい。
成分とNb成分の仮焼温度が７００℃以下では仮焼物がNi
Nb2O6単相にならずNb2O5が未反応で残り、Pb等を加え再
仮焼した場合、Pb2Nb2O7相ないしPb3Nb2O8相が生成し、
これが焼結時の緻密化をさまたげるためである。又、Ni
成分とNb成分の仮焼温度が１２００℃以上では仮焼物は
NiNb2O6相単相にはなるが、仮焼物が粒成長し、また各
粒同志が強く焼結してしまい、Pb等を加え再仮焼した場
合、NiNb2O6相が未反応で残存し、焼結密度および誘電
特性が低下するためである。またPb(Ni1/3Nb2/3)O3の含
有量が３５wt％以上とすると効果が大きい。
発明の効果 以上 述べたように、本発明の製造方法をとることによ
り、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3を主成分とする誘電体磁器におい
て、仮焼時にPb2Nb2O7相，Pb3Nb2O8相等の焼成時の緻密
化を阻害する相の生成を防ぎ、緻密で気孔の少ない磁器
を得ることができる。
り、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3を主成分とする誘電体磁器におい
て、仮焼時にPb2Nb2O7相，Pb3Nb2O8相等の焼成時の緻密
化を阻害する相の生成を防ぎ、緻密で気孔の少ない磁器
を得ることができる。
フロントページの続き (72)発明者 西田 正光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大内 宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】NiとNbの成分をあらかじめ700℃以上1200
℃以下で仮焼して反応させNiNb2O6なる化学式を有する
複合酸化物とし、これと他の成分を混合仮焼し、その後
これを粉砕したものを成形し焼成することを特徴とする
電導体磁器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107379A JPH068204B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 誘電体磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107379A JPH068204B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 誘電体磁器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61266344A JPS61266344A (ja) | 1986-11-26 |
| JPH068204B2 true JPH068204B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=14457619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60107379A Expired - Lifetime JPH068204B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 誘電体磁器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068204B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805198C2 (ru) * | 2019-06-12 | 2023-10-12 | Тойо Инджиниринг Корпорейшн | Желобчатая труба для транспортировки частиц |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63210059A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-31 | 新光電気工業株式会社 | セラミツク用着色剤およびその製造方法 |
| JPS63210058A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-31 | 新光電気工業株式会社 | 着色セラミツク |
| JPH08724B2 (ja) * | 1987-02-24 | 1996-01-10 | 新光電気工業株式会社 | 着色セラミックの製造方法 |
| JP4594049B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2010-12-08 | 京セラ株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60107379A patent/JPH068204B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| AMERICAN CERAMIC BULLETIN=1984 * |
| MATERIAL RESEARCH BULLETIN=1982 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805198C2 (ru) * | 2019-06-12 | 2023-10-12 | Тойо Инджиниринг Корпорейшн | Желобчатая труба для транспортировки частиц |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61266344A (ja) | 1986-11-26 |
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