JPH0721841A - 誘電体磁器組成物及びその製造方法 - Google Patents
誘電体磁器組成物及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0721841A JPH0721841A JP5165523A JP16552393A JPH0721841A JP H0721841 A JPH0721841 A JP H0721841A JP 5165523 A JP5165523 A JP 5165523A JP 16552393 A JP16552393 A JP 16552393A JP H0721841 A JPH0721841 A JP H0721841A
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- Japan
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- dielectric ceramic
- ceramic composition
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- dielectric
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 結晶粒内が（Ｍｇ1-x Ｃａx ）ＴｉＯ3 （式
中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の範囲の値を示す）で示され
る組成を有し、該組成物の結晶構造がイルメナイト型結
晶構造である誘電体磁器組成物。 【効果】 無負荷Ｑの値を十分に大きな値にすることが
できる。
中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の範囲の値を示す）で示され
る組成を有し、該組成物の結晶構造がイルメナイト型結
晶構造である誘電体磁器組成物。 【効果】 無負荷Ｑの値を十分に大きな値にすることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体磁器組成物及びそ
の製造方法に関し、より詳細には小型で共振周波数の温
度変化が小さく、しかも誘電体損失が小さなマイクロ波
あるいはミリ波集積回路等を形成するのに使用される誘
電体磁器組成物及びその製造方法に関する。
の製造方法に関し、より詳細には小型で共振周波数の温
度変化が小さく、しかも誘電体損失が小さなマイクロ波
あるいはミリ波集積回路等を形成するのに使用される誘
電体磁器組成物及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガンダイオードの発振周波数の安定化を
図るための小型誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用のコン
デンサや基板、及びマイクロ波を利用した感湿素子等に
用いられる誘電体磁器に要求される特性としては、使用
周波数（１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ）に適した誘電率を有す
ること、誘電体損失が小さいこと、誘電率の温度係数が
非常に小さいこと等があげられる。
図るための小型誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用のコン
デンサや基板、及びマイクロ波を利用した感湿素子等に
用いられる誘電体磁器に要求される特性としては、使用
周波数（１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ）に適した誘電率を有す
ること、誘電体損失が小さいこと、誘電率の温度係数が
非常に小さいこと等があげられる。
【０００３】特に誘電体共振器に用いられる誘電体磁器
では無負荷Ｑの値を大きくするため、共振周波数の温度
変化率を小さくする必要がある。そのためには、使用周
波数に適した誘電率を有すること、誘電体損失の小さい
こと及び誘電率の温度係数変化率が小さいことの条件を
同時に満たす必要がある。誘電率の温度係数変化率の小
さい原料としては、ＭｇＯ−ＴｉＯ2 系の誘電体磁器組
成物が従来から使用されている。しかし、工業用原料の
ＭｇＯの純度は低く、このため工業用のＭｇＯを使用し
た場合、無負荷Ｑの値が２５００〜５０００程度と非常
に悪いという問題があった。
では無負荷Ｑの値を大きくするため、共振周波数の温度
変化率を小さくする必要がある。そのためには、使用周
波数に適した誘電率を有すること、誘電体損失の小さい
こと及び誘電率の温度係数変化率が小さいことの条件を
同時に満たす必要がある。誘電率の温度係数変化率の小
さい原料としては、ＭｇＯ−ＴｉＯ2 系の誘電体磁器組
成物が従来から使用されている。しかし、工業用原料の
ＭｇＯの純度は低く、このため工業用のＭｇＯを使用し
た場合、無負荷Ｑの値が２５００〜５０００程度と非常
に悪いという問題があった。
【０００４】このような問題を解決するために、Ｍｇ
Ｏ、ＴｉＯ2 、ＣａＣＯ3 を主原料とする方法が提案さ
れている（特開昭５２−１１８５９９号公報）。
Ｏ、ＴｉＯ2 、ＣａＣＯ3 を主原料とする方法が提案さ
れている（特開昭５２−１１８５９９号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５２−１１８５９９号公報記載の方法でも、原料と
して工業用のＭｇＯを用いており、該ＭｇＯは非常に吸
湿性が高く、しかも炭酸ガスの吸着量も多いことから、
原料としてこのようなＭｇＯを用いた場合、目的とする
磁器組成物を得にくいといった課題があった。
開昭５２−１１８５９９号公報記載の方法でも、原料と
して工業用のＭｇＯを用いており、該ＭｇＯは非常に吸
湿性が高く、しかも炭酸ガスの吸着量も多いことから、
原料としてこのようなＭｇＯを用いた場合、目的とする
磁器組成物を得にくいといった課題があった。
【０００６】すなわちＭｇＯ、ＣａＯ及びＴｉＯ2 を原
料とする場合、ＭｇＴｉＯ3 （イルメナイト）型結晶構
造のものが形成される割合で原料を混合するが、前記Ｍ
ｇＯの特性からＭｇＴｉ2 Ｏ5 （ブルッカイト）型結晶
構造のものが形成され、無負荷Ｑの値として８０００〜
１２０００程度しか得られないという課題があった。
料とする場合、ＭｇＴｉＯ3 （イルメナイト）型結晶構
造のものが形成される割合で原料を混合するが、前記Ｍ
ｇＯの特性からＭｇＴｉ2 Ｏ5 （ブルッカイト）型結晶
構造のものが形成され、無負荷Ｑの値として８０００〜
１２０００程度しか得られないという課題があった。
【０００７】本発明は上記した課題に鑑み発明されたも
のであって、無負荷Ｑの値を十分に高いものにすること
ができる誘電体磁器組成物及びその製造方法を提供する
ことを目的としている。
のであって、無負荷Ｑの値を十分に高いものにすること
ができる誘電体磁器組成物及びその製造方法を提供する
ことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る誘電体磁器組成物は、結晶粒内が（Ｍｇ
1-x Ｃａx ）ＴｉＯ3 （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の
範囲の値を示す）で示される組成を有し、該組成物の結
晶構造がイルメナイト型結晶構造であることを特徴とし
ている。
に本発明に係る誘電体磁器組成物は、結晶粒内が（Ｍｇ
1-x Ｃａx ）ＴｉＯ3 （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の
範囲の値を示す）で示される組成を有し、該組成物の結
晶構造がイルメナイト型結晶構造であることを特徴とし
ている。
【０００９】また、本発明に係る誘電体磁器組成物の製
造方法はＭｇＯ原料の純度を９９．９８％以上とするこ
とを特徴としている。
造方法はＭｇＯ原料の純度を９９．９８％以上とするこ
とを特徴としている。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、結晶粒内が（Ｍｇ1-x Ｃａ
x ）ＴｉＯ3 （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の範囲の値
を示す）で示される組成を有し、該組成物の結晶構造が
イルメナイト型結晶構造であることから誘電特性が改善
され、特に無負荷Ｑの値を大きくすることが可能とな
る。
x ）ＴｉＯ3 （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の範囲の値
を示す）で示される組成を有し、該組成物の結晶構造が
イルメナイト型結晶構造であることから誘電特性が改善
され、特に無負荷Ｑの値を大きくすることが可能とな
る。
【００１１】また、本発明に係る上記誘電体磁器組成物
の製造方法はＭｇＯ原料の純度を９９．９８％以上とし
ており、上記イルメナイト型結晶構造を有する誘電体磁
器組成物を容易にしかも確実に製造することが可能とな
る。
の製造方法はＭｇＯ原料の純度を９９．９８％以上とし
ており、上記イルメナイト型結晶構造を有する誘電体磁
器組成物を容易にしかも確実に製造することが可能とな
る。
【００１２】
【実施例及び比較例】以下、本発明に係る誘電体磁器組
成物及びその製造方法の実施例を説明する。
成物及びその製造方法の実施例を説明する。
【００１３】まずセラミックス合成の原料として、Ｍｇ
（ＯＨ）2 より得られた純度９９．９８％以上のＭｇ
Ｏ、ＴｉＯ2、Ｃａを含む材料（例えばＣａＣＯ3、Ｃａ
Ｏ、ＣａＣ2 Ｏ4 、Ｃａ（ＮＯ3 ）2 等）を所望の配合
比に混合し、適量の分散剤、純水を加え樹脂性のボール
とともに樹脂性のポットミル内で２４時間混合する。混
合したスラリー状の原料を脱水乾燥させ、解砕する。解
砕した粉末を、例えばマグネシア製の焼成ルツボに移
し、１０００〜１４００℃で仮焼合成を行う。
（ＯＨ）2 より得られた純度９９．９８％以上のＭｇ
Ｏ、ＴｉＯ2、Ｃａを含む材料（例えばＣａＣＯ3、Ｃａ
Ｏ、ＣａＣ2 Ｏ4 、Ｃａ（ＮＯ3 ）2 等）を所望の配合
比に混合し、適量の分散剤、純水を加え樹脂性のボール
とともに樹脂性のポットミル内で２４時間混合する。混
合したスラリー状の原料を脱水乾燥させ、解砕する。解
砕した粉末を、例えばマグネシア製の焼成ルツボに移
し、１０００〜１４００℃で仮焼合成を行う。
【００１４】仮焼合成されたセラミックを解砕し、０．
８μｍから１．０μｍ程度に整粒しこれに有機バインダ
としてＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等を添加して造
粒し、プレス圧力をかけて加圧成形し、直径１５ｍｍ、
厚み６．８〜７．２ｍｍの円板状の成形体を形成する。
この成形体を１０００℃に保温して、有機バインダを取
り除く。その後１３５０〜１４５０℃の大気中で焼成
し、誘電体磁器組成物を作製した。次にこの誘電体磁器
組成物の両面にＡｕをスパッタ法により蒸着させて電極
を形成し、評価用試料とした。
８μｍから１．０μｍ程度に整粒しこれに有機バインダ
としてＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等を添加して造
粒し、プレス圧力をかけて加圧成形し、直径１５ｍｍ、
厚み６．８〜７．２ｍｍの円板状の成形体を形成する。
この成形体を１０００℃に保温して、有機バインダを取
り除く。その後１３５０〜１４５０℃の大気中で焼成
し、誘電体磁器組成物を作製した。次にこの誘電体磁器
組成物の両面にＡｕをスパッタ法により蒸着させて電極
を形成し、評価用試料とした。
【００１５】［試料評価方法］完成した誘電体磁器組成
物の評価は以下のように行った。マイクロ波領域での誘
電体の測定はＴＥ011 モードを使用する誘電体円柱共振
器法により行った。この測定により、誘電率εと無負荷
Ｑと温度係数τc を算出し、下記の表１に示した。
物の評価は以下のように行った。マイクロ波領域での誘
電体の測定はＴＥ011 モードを使用する誘電体円柱共振
器法により行った。この測定により、誘電率εと無負荷
Ｑと温度係数τc を算出し、下記の表１に示した。
【００１６】なお表１の（Ｍｇy Ｃａx ）ＴｉＯ3 は、
原料配合時の組成比から換算した値である。また実施例
１〜７、及び比較例１〜５のものは原料ＭｇＯの純度が
９９．９８％以上のものを用い、比較例６〜１８のもの
は従来の工業用原料である純度９９．０％以下のＭｇＯ
を用いて誘電体磁器組成物を製造して試料としている。
原料配合時の組成比から換算した値である。また実施例
１〜７、及び比較例１〜５のものは原料ＭｇＯの純度が
９９．９８％以上のものを用い、比較例６〜１８のもの
は従来の工業用原料である純度９９．０％以下のＭｇＯ
を用いて誘電体磁器組成物を製造して試料としている。
【００１７】
【表１】
【００１８】また上記実施例及び比較例のものについて
Ｘ線回折を行い、その構造を調べた。得られたサンプル
のうちの代表的なものを図１〜１２に示しており、その
なかで図１〜６は１０〜６０°と２θが広角度の範囲で
測定した結果、図７〜１２は同じサンプルを約２３〜２
６°と２θが狭い角度の範囲で走査速度を小さくして測
定した結果を示している。
Ｘ線回折を行い、その構造を調べた。得られたサンプル
のうちの代表的なものを図１〜１２に示しており、その
なかで図１〜６は１０〜６０°と２θが広角度の範囲で
測定した結果、図７〜１２は同じサンプルを約２３〜２
６°と２θが狭い角度の範囲で走査速度を小さくして測
定した結果を示している。
【００１９】図１〜１２からわかるように、原料のＭｇ
Ｏの純度が９９．９８％以上で粒径の細かいものを使用
したものは、イルメナイト型結晶構造のものが主成分で
あるが、工業用原料でＭｇＯの純度が９９．０％以下の
ものを使用したものは、イルメナイト構造型結晶のもの
が主成分ではあるものの、ブルッカイト型結晶構造のも
のが混在している。
Ｏの純度が９９．９８％以上で粒径の細かいものを使用
したものは、イルメナイト型結晶構造のものが主成分で
あるが、工業用原料でＭｇＯの純度が９９．０％以下の
ものを使用したものは、イルメナイト構造型結晶のもの
が主成分ではあるものの、ブルッカイト型結晶構造のも
のが混在している。
【００２０】また、表１から明らかなように実施例１〜
７のものは０＜ｘ＜０．０８の範囲であり、無負荷Ｑの
値として１９０００〜２２０００の大きな値が得られ
た。また誘電率εは大きく変化せず、１６．９〜１７．
６の値が得られ、Ｃａの添加量が増加するにしたがっ
て、上昇した。また温度係数τc はＣａの増加に従い減
少していき、６１〜９８ｐｐｍ／℃の値が得られた。こ
のことから、実施例１〜７のものは、イルメナイト型結
晶構造を有しており、良好な誘電特性を有しているとい
える。
７のものは０＜ｘ＜０．０８の範囲であり、無負荷Ｑの
値として１９０００〜２２０００の大きな値が得られ
た。また誘電率εは大きく変化せず、１６．９〜１７．
６の値が得られ、Ｃａの添加量が増加するにしたがっ
て、上昇した。また温度係数τc はＣａの増加に従い減
少していき、６１〜９８ｐｐｍ／℃の値が得られた。こ
のことから、実施例１〜７のものは、イルメナイト型結
晶構造を有しており、良好な誘電特性を有しているとい
える。
【００２１】比較例１〜５のものは０＜ｘ＜０．０８の
範囲外であり、無負荷Ｑの値が小さかった。また比較例
５のものはＣａの添加量を２０ｍｏｌ％（ｘ＝０．２
０）としたものであり、温度係数τc はＮＰＯ（Negati
ve Postive Zero ）の領域（±３０ｐｐｍ／℃）に達し
ている。
範囲外であり、無負荷Ｑの値が小さかった。また比較例
５のものはＣａの添加量を２０ｍｏｌ％（ｘ＝０．２
０）としたものであり、温度係数τc はＮＰＯ（Negati
ve Postive Zero ）の領域（±３０ｐｐｍ／℃）に達し
ている。
【００２２】さらに比較例６〜１８のものは無負荷Ｑの
値が比較例１〜５のものよりさらに小さく、無負荷Ｑの
値が悪かった。
値が比較例１〜５のものよりさらに小さく、無負荷Ｑの
値が悪かった。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係る誘電体磁器組成物にあっては、結晶粒内が（Ｍｇ
1-x Ｃａx ）ＴｉＯ3 （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の
範囲の値を示す）で示される組成を有し、該組成物の結
晶構造がイルメナイト型結晶構造であり、良好な温度特
性、誘電率特性を得ることができ、さらに無負荷Ｑの値
を大きくすることができた。
に係る誘電体磁器組成物にあっては、結晶粒内が（Ｍｇ
1-x Ｃａx ）ＴｉＯ3 （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の
範囲の値を示す）で示される組成を有し、該組成物の結
晶構造がイルメナイト型結晶構造であり、良好な温度特
性、誘電率特性を得ることができ、さらに無負荷Ｑの値
を大きくすることができた。
【００２４】また、本発明に係る誘電体磁器組成物の製
造方法にあってはＭｇＯ原料の純度を９９．９８％以上
となしており、上記誘電体磁器組成物を容易にしかも確
実に製造することができる。
造方法にあってはＭｇＯ原料の純度を９９．９８％以上
となしており、上記誘電体磁器組成物を容易にしかも確
実に製造することができる。
【図１】実施例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図２】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図３】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図４】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図５】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図６】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図７】実施例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図８】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図９】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示した
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図１０】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示し
たＸ線回折図である。
たＸ線回折図である。
【図１１】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示し
たＸ線回折図である。
たＸ線回折図である。
【図１２】比較例に係る誘電体磁器組成物の構造を示し
たＸ線回折図である。
たＸ線回折図である。
Claims (2)
- 【請求項１】結晶粒内が（Ｍｇ1-x Ｃａx ）ＴｉＯ3
（式中、ｘは０＜ｘ＜０．０８の範囲の値を示す）で示
される組成を有し、組成物の結晶構造がイルメナイト型
結晶構造であることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】ＭｇＯ原料の純度を９９．９８％以上とす
ることを特徴とする請求項１記載の誘電体磁器組成物の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165523A JPH0721841A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165523A JPH0721841A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0721841A true JPH0721841A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15814012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5165523A Pending JPH0721841A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721841A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8485052B2 (en) | 2004-11-12 | 2013-07-16 | Flsmidth Sioux City, Inc. | Method and apparatus for bearing thrust monitoring |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP5165523A patent/JPH0721841A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8485052B2 (en) | 2004-11-12 | 2013-07-16 | Flsmidth Sioux City, Inc. | Method and apparatus for bearing thrust monitoring |
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