JPH07262824A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH07262824A JPH07262824A JP6050724A JP5072494A JPH07262824A JP H07262824 A JPH07262824 A JP H07262824A JP 6050724 A JP6050724 A JP 6050724A JP 5072494 A JP5072494 A JP 5072494A JP H07262824 A JPH07262824 A JP H07262824A
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- Japan
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- dielectric
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- dielectric porcelain
- porcelain composite
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高誘電率で、Ｑが大きく、τf の安定性がよ
い誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式、ａ〔（ＣａＯ）1-L （ＭｇＯ）L 〕
・ｂＴｉＯ2 ・ｃＮｄ 2 Ｏ3 ・ｄＣｅＯ2 （式中、０．
４１２５＜ａ＜０．６、０．３＜ｂ＜０．４６２５、
０．０７＜ｃ＜０．２０、０＜ｄ＜０．０２５、０．１
＜Ｌ＜０．５、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ａ／ｂ＞１であ
る。）で表される、カルシウム、マグネシウム、チタ
ン、ネオジム、セリウムおよび酸素からなる誘電体磁器
組成物。
い誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式、ａ〔（ＣａＯ）1-L （ＭｇＯ）L 〕
・ｂＴｉＯ2 ・ｃＮｄ 2 Ｏ3 ・ｄＣｅＯ2 （式中、０．
４１２５＜ａ＜０．６、０．３＜ｂ＜０．４６２５、
０．０７＜ｃ＜０．２０、０＜ｄ＜０．０２５、０．１
＜Ｌ＜０．５、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ａ／ｂ＞１であ
る。）で表される、カルシウム、マグネシウム、チタ
ン、ネオジム、セリウムおよび酸素からなる誘電体磁器
組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体共振器材料として
好適なカルシウム、マグネシウム、チタン、ネオジム、
セリウムおよび酸素からなる誘電体磁器組成物に関する
ものである。本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振
器材料のほかに、例えばマイクロ波ＩＣ用基板、誘電体
調整棒等にも利用できる。
好適なカルシウム、マグネシウム、チタン、ネオジム、
セリウムおよび酸素からなる誘電体磁器組成物に関する
ものである。本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振
器材料のほかに、例えばマイクロ波ＩＣ用基板、誘電体
調整棒等にも利用できる。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】近年、マイクロ波回路の
集積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められ
ている。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εr が大きいこと、また、共振
周波数の温度係数τf の安定度および共振周波数の温度
特性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が
要求されている。
集積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められ
ている。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εr が大きいこと、また、共振
周波数の温度係数τf の安定度および共振周波数の温度
特性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が
要求されている。
【０００３】このような誘電体磁器組成物として従来、
ＴｉＯ2 、ＢａＯ−ＴｉＯ2 等を主成分とするものが知
られているが、温度係数が大きかったり、マイクロ波帯
域での誘電損失が大きかったりして実用化するには困難
な面がある。また (１−ｘ) Ｌａ (Ｍｇ1/2 Ｔｉ1/2)Ｏ
3 −ｘＣａＴｉＯ3 の誘電体磁器組成物についての提案
（特開昭６１−１２８４１１号公報）もあるが充分に大
きいＱ値は得られていない。
ＴｉＯ2 、ＢａＯ−ＴｉＯ2 等を主成分とするものが知
られているが、温度係数が大きかったり、マイクロ波帯
域での誘電損失が大きかったりして実用化するには困難
な面がある。また (１−ｘ) Ｌａ (Ｍｇ1/2 Ｔｉ1/2)Ｏ
3 −ｘＣａＴｉＯ3 の誘電体磁器組成物についての提案
（特開昭６１−１２８４１１号公報）もあるが充分に大
きいＱ値は得られていない。
【０００４】更に、Ｂａ (Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3)Ｏ3 系、Ｂ
ａ (Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3)Ｏ3 系、Ｂａ(Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3)
Ｏ3 系等のペロブスカイト型構造を有する誘電体磁器組
成物も知られているが、これらは比誘電率が小さいため
に、例えば０．１〜５ＧＨｚ帯では共振器が大きくなり
すぎるという難点がある。
ａ (Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3)Ｏ3 系、Ｂａ(Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3)
Ｏ3 系等のペロブスカイト型構造を有する誘電体磁器組
成物も知られているが、これらは比誘電率が小さいため
に、例えば０．１〜５ＧＨｚ帯では共振器が大きくなり
すぎるという難点がある。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、誘電体共振器材料、特
に０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料と
して好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、高誘電率で、Ｑが大きく、εr の
安定性がよい誘電体磁器組成物を提供することにある。
に０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料と
して好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、高誘電率で、Ｑが大きく、εr の
安定性がよい誘電体磁器組成物を提供することにある。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、誘電体
磁器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、カ
ルシウム、マグネシウム、チタン、ネオジム、セリウム
および酸素の組合せからなる特定の磁器組成物によって
前記目的を達成できることを知見した。本発明は、組成
式、ａ〔（ＣａＯ）1-L （ＭｇＯ）L 〕・ｂＴｉＯ2 ・
ｃＮｄ 2 Ｏ3 ・ｄＣｅＯ2 （式中、０．４１２５＜ａ＜
０．６、０．３＜ｂ＜０．４６２５、０．０７＜ｃ＜
０．２０、０＜ｄ＜０．０２５、０．１＜Ｌ＜０．５、
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ａ／ｂ＞１である。）で表され
る、カルシウム、マグネシウム、チタン、ネオジム、セ
リウムおよび酸素からなる誘電体磁器組成物に関するも
のである。
磁器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、カ
ルシウム、マグネシウム、チタン、ネオジム、セリウム
および酸素の組合せからなる特定の磁器組成物によって
前記目的を達成できることを知見した。本発明は、組成
式、ａ〔（ＣａＯ）1-L （ＭｇＯ）L 〕・ｂＴｉＯ2 ・
ｃＮｄ 2 Ｏ3 ・ｄＣｅＯ2 （式中、０．４１２５＜ａ＜
０．６、０．３＜ｂ＜０．４６２５、０．０７＜ｃ＜
０．２０、０＜ｄ＜０．０２５、０．１＜Ｌ＜０．５、
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ａ／ｂ＞１である。）で表され
る、カルシウム、マグネシウム、チタン、ネオジム、セ
リウムおよび酸素からなる誘電体磁器組成物に関するも
のである。
【０００７】本発明の誘電体磁器組成物は、比誘電率が
大きいために、共振器の小型化が図れ、無負荷Ｑも大き
くなる。さらに共振周波数の温度係数τf が小さい。本
発明においてＣａＯとＭｇＯのモル分率を加えたものが
０．６をこえるか、ＴｉＯ2のモル分率が０．３より小
さいと、誘電率が小さくなる。またＣａＯとＭｇＯのモ
ル分率の和が、ＴｉＯ2 のモル分率と等しいか、小さい
と、共振周波数の温度係数τf が大きくなるので、Ｃａ
ＯとＭｇＯのモル分率の和とＴｉＯ2 のモル分率の比
と、ＴｉＯ2 のモル分率は上記範囲に限定される。さら
にＭｇＯのモル分率と、ＣａＯとＭｇＯのモル分率を加
えたものとの比が０．１に等しいか、小さいとτf が上
昇し、０．５に等しいか、大きいと誘電率が低下するの
で、ＭｇＯのモル分率と、ＣａＯとＭｇＯのモル分率を
加えたものとの比は上記範囲に限定される。Ｎｄ2 Ｏ3
のモル分率が０．０７より小さいと、τf が大きくな
る。またＮｄ2 Ｏ3 のモル分率が０．２０より大きい
か、ＣａＯとＭｇＯのモル分率の和が０．４１２５より
小さいと、誘電率が低下するので、Ｎｄ2 Ｏ3 のモル分
率とＣａＯとＭｇＯのモル分率の和は上記範囲に限定さ
れる。ＣｅＯ2 のモル分率が０か、または０．０２５と
等しいか、大きいと無負荷Ｑが小さくなるのでＣｅＯ2
のモル分率は上記範囲に限定される。
大きいために、共振器の小型化が図れ、無負荷Ｑも大き
くなる。さらに共振周波数の温度係数τf が小さい。本
発明においてＣａＯとＭｇＯのモル分率を加えたものが
０．６をこえるか、ＴｉＯ2のモル分率が０．３より小
さいと、誘電率が小さくなる。またＣａＯとＭｇＯのモ
ル分率の和が、ＴｉＯ2 のモル分率と等しいか、小さい
と、共振周波数の温度係数τf が大きくなるので、Ｃａ
ＯとＭｇＯのモル分率の和とＴｉＯ2 のモル分率の比
と、ＴｉＯ2 のモル分率は上記範囲に限定される。さら
にＭｇＯのモル分率と、ＣａＯとＭｇＯのモル分率を加
えたものとの比が０．１に等しいか、小さいとτf が上
昇し、０．５に等しいか、大きいと誘電率が低下するの
で、ＭｇＯのモル分率と、ＣａＯとＭｇＯのモル分率を
加えたものとの比は上記範囲に限定される。Ｎｄ2 Ｏ3
のモル分率が０．０７より小さいと、τf が大きくな
る。またＮｄ2 Ｏ3 のモル分率が０．２０より大きい
か、ＣａＯとＭｇＯのモル分率の和が０．４１２５より
小さいと、誘電率が低下するので、Ｎｄ2 Ｏ3 のモル分
率とＣａＯとＭｇＯのモル分率の和は上記範囲に限定さ
れる。ＣｅＯ2 のモル分率が０か、または０．０２５と
等しいか、大きいと無負荷Ｑが小さくなるのでＣｅＯ2
のモル分率は上記範囲に限定される。
【０００８】本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法
の一例を次に説明する。炭酸カルシウム、酸化マグネシ
ウム、酸化チタン、酸化ネオジム、酸化セリウムの出発
原料を所定量ずつ、水、アルコール等の溶媒と共に湿式
混合する。続いて、水、アルコール等を除去した後、粉
砕し、酸素含有ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に１
０００〜１３００℃で約２〜２４時間程度仮焼する。こ
れによって形成された仮焼物を粉砕し、ポリビニルアル
コールの如き有機バインダと共に混合して均質にし、乾
燥、粉砕して、加圧成形（圧力１００〜１０００Ｋｇ／
ｃｍ2 ）する。そして、この成形物を空気の如き酸素含
有ガス雰囲気下に１３５０〜１６５０℃で焼成すれば、
上記組成式で表される誘電体磁器組成物が得られる。
の一例を次に説明する。炭酸カルシウム、酸化マグネシ
ウム、酸化チタン、酸化ネオジム、酸化セリウムの出発
原料を所定量ずつ、水、アルコール等の溶媒と共に湿式
混合する。続いて、水、アルコール等を除去した後、粉
砕し、酸素含有ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に１
０００〜１３００℃で約２〜２４時間程度仮焼する。こ
れによって形成された仮焼物を粉砕し、ポリビニルアル
コールの如き有機バインダと共に混合して均質にし、乾
燥、粉砕して、加圧成形（圧力１００〜１０００Ｋｇ／
ｃｍ2 ）する。そして、この成形物を空気の如き酸素含
有ガス雰囲気下に１３５０〜１６５０℃で焼成すれば、
上記組成式で表される誘電体磁器組成物が得られる。
【０００９】こうして得られた誘電体磁器組成物は、そ
のまま、または必要に応じて、適当な形状およびサイズ
に加工することで、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘
電体基板、誘電体調整棒等の材料として使用することが
でき、特に０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振
器としたときに優れた効果が奏される。
のまま、または必要に応じて、適当な形状およびサイズ
に加工することで、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘
電体基板、誘電体調整棒等の材料として使用することが
でき、特に０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振
器としたときに優れた効果が奏される。
【００１０】なお、カルシウム、マグネシウム、チタ
ン、ネオジム、セリウムの原料としては、ＣａＣＯ3 、
ＭｇＯ、ＴｉＯ2 、Ｎｄ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 等の他に、焼
成時に酸化物となる炭酸塩、水酸化物等を使用すること
ができる。
ン、ネオジム、セリウムの原料としては、ＣａＣＯ3 、
ＭｇＯ、ＴｉＯ2 、Ｎｄ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 等の他に、焼
成時に酸化物となる炭酸塩、水酸化物等を使用すること
ができる。
【００１１】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明する。 実施例１ 炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）粉末、酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）粉末、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末、酸化ネ
オジム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）粉末、酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）
粉末をエタノールと共にボールミルに入れ、１２時間湿
式混合した。この混合物をボールミルから取り出して溶
媒のエタノールを蒸発させ、らい潰機で１時間粉砕し、
空気雰囲気下に１０００℃で５時間仮焼をおこない、
０．５４７３〔ＣａＯ0.85ＭｇＯ0.15〕・０．３４８２
ＴｉＯ2 ・０．０９９５Ｎｄ2 Ｏ3・０．００５ＣｅＯ
2 なる仮焼粉を得た。
に説明する。 実施例１ 炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）粉末、酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）粉末、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末、酸化ネ
オジム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）粉末、酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）
粉末をエタノールと共にボールミルに入れ、１２時間湿
式混合した。この混合物をボールミルから取り出して溶
媒のエタノールを蒸発させ、らい潰機で１時間粉砕し、
空気雰囲気下に１０００℃で５時間仮焼をおこない、
０．５４７３〔ＣａＯ0.85ＭｇＯ0.15〕・０．３４８２
ＴｉＯ2 ・０．０９９５Ｎｄ2 Ｏ3・０．００５ＣｅＯ
2 なる仮焼粉を得た。
【００１２】次いで、この仮焼粉に適量のポリビニルア
ルコール溶液を加えて均一に混合した後、直径１５ｍｍ
φ、厚さ５ｍｍのペレットに成形して空気雰囲気下に１
５００℃で２時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁器組
成物を得た。こうして得られた磁器組成物を適当な大き
さにカットした後、誘電共振法によって測定し、共振周
波数ｆ0 （３〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑおよび比誘
電率εr を求めた。また、共振周波数の温度依存性につ
いては、−４０〜５０℃の範囲で測定し、温度係数τf
を求めた。その結果を表２に示す。
ルコール溶液を加えて均一に混合した後、直径１５ｍｍ
φ、厚さ５ｍｍのペレットに成形して空気雰囲気下に１
５００℃で２時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁器組
成物を得た。こうして得られた磁器組成物を適当な大き
さにカットした後、誘電共振法によって測定し、共振周
波数ｆ0 （３〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑおよび比誘
電率εr を求めた。また、共振周波数の温度依存性につ
いては、−４０〜５０℃の範囲で測定し、温度係数τf
を求めた。その結果を表２に示す。
【００１３】実施例２〜１４ 実施例１の炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チ
タン、酸化ネオジム、酸化セリウムの混合割合を表１記
載のように変えた他は、実施例１と同様にして誘電体磁
器組成物を製造し、実施例１と同様に特性を測定した。
その結果を表２に示す。表において＊印を付したもの
は、本発明の範囲外の比較例である。
タン、酸化ネオジム、酸化セリウムの混合割合を表１記
載のように変えた他は、実施例１と同様にして誘電体磁
器組成物を製造し、実施例１と同様に特性を測定した。
その結果を表２に示す。表において＊印を付したもの
は、本発明の範囲外の比較例である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、高誘電率で、Ｑが大き
く、τf の安定性がよい誘電体磁器組成物が得られる。
く、τf の安定性がよい誘電体磁器組成物が得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式、ａ〔（ＣａＯ）1-L （Ｍｇ
Ｏ）L 〕・ｂＴｉＯ2・ｃＮｄ2 Ｏ3 ・ｄＣｅＯ2 （式
中、０．４１２５＜ａ＜０．６、０．３＜ｂ＜０．４６
２５、０．０７＜ｃ＜０．２０、０＜ｄ＜０．０２５、
０．１＜Ｌ＜０．５、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ａ／ｂ＞１
である。）で表される、カルシウム、マグネシウム、チ
タン、ネオジム、セリウムおよび酸素からなる誘電体磁
器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6050724A JPH07262824A (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6050724A JPH07262824A (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07262824A true JPH07262824A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12866821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6050724A Pending JPH07262824A (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07262824A (ja) |
-
1994
- 1994-03-22 JP JP6050724A patent/JPH07262824A/ja active Pending
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