JPH09255424A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
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Abstract
が平坦な誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】 Ni成分を含む鉛系複合ペロブスカイト
化合物からなる誘電体磁器組成物において、Ni成分が
化学量論比より少ないことを特徴とする。また、一般式
Pb[Ni(1-x)/3 B+52/3]a[Ni(1-y)/2 B+61/
2](1-a)O3(ただし、B+5は+5価の元素より選ばれ
る少なくとも一種以上の元素であり、B+6は+6価の元
素より選ばれる少なくとも一種以上の元素であり、0<
x<1,0<y<1,0≦a≦1)で表される、鉛系複合
ペロブスカイト化合物をαmol%(0<α≦100)
含む場合に、Ni量γmol%が化学量論比より少ない
0<γ≦20(ただし、γ=α×(a×x×1/3+(1-a)
×y×1/2))の範囲を満足する誘電体磁器組成物とす
る。
Description
に関するものである。
ンデンサ用の高誘電率材料としてはチタン酸バリウム系
の材料が広く用いられてきたが、この材料は焼成温度が
1300℃〜1400℃と高温であるため、例えば、積
層セラミックコンデンサに用いるときには、内部電極と
して高価な白金やパラジウムの電極が必要である。
では、温度変化率の小さい材料を実現した場合、得られ
る誘電率はせいぜい2000程度にすぎず、コンデンサ
用の材料としては小さすぎるという問題点があった。
として鉛系複合ペロブスカイト化合物が報告されてい
る。しかしながら、マグネシウム・ニオブ酸鉛Pb(M
g1/3Nb2/3)O3、ニッケル・ニオブ酸鉛Pb(Ni1
/3Nb2/3)O3、チタン酸鉛PbTiO3からなる三成
分組成物は、誘電率が非常に高いが、誘電率の温度変化
率が十分に小さくないという欠点があった。
みてなされたもので、誘電率が高いにもかかわらず、容
量温度特性が平坦な誘電体磁器組成物を提供することに
ある。
物は、Ni成分を含む鉛系複合ペロブスカイト化合物か
らなる誘電体磁器組成物において、Ni成分が化学量論
比より少ないことに特徴がある。
は、一般式 Pb[Ni(1-x)/3 B+52/3]a[Ni(1-
y)/2 B+61/2](1-a)O3 (ただし、B+5は+5価の元
素より選ばれる少なくとも一種以上の元素であり、B+6
は+6価の元素より選ばれる少なくとも一種以上の元素
であり、0<x<1,0<y<1,0≦a≦1)で表され
る、鉛系複合ペロブスカイト化合物をαmol%(0<
α≦100)含む場合に、Ni量γmol%が化学量論
比より少ない以下の範囲を満足することが好ましい。 0<γ≦20 (ただし、γ=α×(a×x×1/3+(1-a)×y×1/
2))
て説明する。本発明の誘電体磁器組成物は、Ni成分を
含む鉛系複合ペロブスカイト化合物からなり、Ni成分
が化学量論比より少ないことを特徴とする誘電体磁器組
成物である。
化合物におけるペロブスカイト構造を構成するのに必要
なNiの配合量、つまり化学量論比によって求まるNi
の配合量よりも、実際の配合量を少なくすることによっ
て、誘電率が高いにもかかわらず、容量温度特性が平坦
な誘電体磁器組成物を作製することが可能となる。
は、Ni成分を含む鉛系複合ペロブスカイト化合物の具
体例として、一般式 Pb[Ni(1-x)/3 B+52/3]a
[Ni(1-y)/2 B+61/2](1-a)O3(ただし、B+5は+
5価の元素より選ばれる少なくとも一種以上の元素であ
り、B+6は+6価の元素より選ばれる少なくとも一種以
上の元素であり、0<x<1,0<y<1,0≦a≦1)で
表される鉛系複合ペロブスカイト化合物が挙げられる。
は、Nb、Taなどが挙げられる。また、上記一般式の
B+6の具体例としては、Wなどが挙げられる。
は、上記誘電体磁器組成物をαmol%(0<α≦10
0)含む場合に、Ni量γmol%が化学量論比より少
ない以下の範囲を満足することが好ましい。 0<γ≦20 (ただし、γ=α×(a×x×1/3+(1-a)×y×1/
2)) なぜなら、Ni量γmol%が20mol%を越える場
合には、誘電率が3000以下になるので好ましくない
からである。
≦10の範囲内である。10mol%を越えて減らす
と、誘電率が大幅に低下してしまい、特性上あまり好ま
しいとは言えないからである。
体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。
成物について説明する。出発素材としてPb3O4、Ni
O、Nb2O5、TiO2、MnO、CuO、WO3を用
い、これらを最終組成物になるよう配合しボ−ルミルに
て湿式混合を行ったのち、蒸発乾燥した。次にその粉末
混合物を750℃で2時間仮焼し、所定の化合物粉体を
得た。次いで、得られた化合物粉体と結合剤としての酢
酸ビニル系バインダーを仮焼物100重量部に対して5
重量部加え、ボールミルによって湿式混合した。その
後、蒸発乾燥し整粒により粉末状にしてこの粉末原料を
2.5t/cm3の圧力で直径10mm、厚さ1.2m
mの円板状に成形した。次いでこの円板をPb雰囲気を
有する電気炉を用いて焼成した。その後電極としてAg
ペーストを800℃で焼き付け、測定試料とした。得ら
れた各試料について、誘電率(ε)、誘電体損失(ta
nδ)を1kHz、1V、20℃の条件で測定した。次
に250Vの電圧を2分間印加して、抵抗率を測定し
た。そして、1kHz、1Vの条件で容量温度特性を測
定し、静電容量が最大を示す温度を基準(0%)とし、
そこから±50℃はなれた温度での容量温度特性を算出
した。 なお、このように算出したのは、はじめ各試料
ごとの−25℃と+85℃の容量温度変化率を示した
が、転移点が常温近傍にないものもあり比較しずらいの
で、転移点の容量温度変化率を基準として転移点から±
50℃時の容量温度変化率を示した方が比較しやすいか
らである。
配合比、そして焼成温度及びその結果の電気特性を示
す。なお、副成分のwt%は主成分を100wt%とし
たものである。
合物の配合比をαとし、Ni成分を含まない鉛系複合ペ
ロブスカイト化合物の配合比をβ1、β2として表し
た。
合ペロブスカイト化合物は、任意の化合物を任意の種類
混ぜることができる。従って、例えば、β1+β2+・
・・βn(nは正の整数)とすると、全体の配合量が、
α+β1+β2....βn(nは正の整数)=100mo
l%となるように配合すればよい。
は、表1〜表8の試料No.に*印を付した試料を挙げ
ている。
10、11の比較例として、試料No.1、2を挙げ
る。試料NO.13の比較例として、試料No.12を
挙げる。試料NO.15、16、17、18、19の比
較例として、試料No.14を挙げる。試料NO.2
1、22、23、24、25の比較例として、試料N
o.20を挙げる。試料NO.27の比較例として、試
料No.26を挙げる。試料NO.29の比較例とし
て、試料No.28を挙げる。試料NO.33、34、
35の比較例として、試料No.32を挙げる。試料N
O.37、38の比較例として、試料No.36を挙げ
る。試料NO.31、32の比較例として、試料No.
30を挙げる。試料NO.36、37、38の比較例と
して、試料No.35を挙げる。試料NO.40の比較
例として、試料No.39を挙げる。試料NO.42、
43、44の比較例として、試料No.41を挙げる。
試料NO.46、47、48の比較例として、試料N
o.45を挙げる。試料NO.50の比較例として、試
料No.49を挙げる。試料NO.52の比較例とし
て、試料No.51を挙げる。
に、Ni成分を化学量論比から少なくすることで、誘電
率を下げることなく、容量温度変化率を平坦にする効果
が現れている。従って、いずれの試料についても、比較
例として挙げた試料より容量温度特性が改善されている
ことが分かる。
Ni成分を含む鉛系複合ペロブスカイト化合物からなる
組成物において、Ni成分が化学量論比より少いという
構成を備えていることにより、高誘電率を有し、かつ容
量温度特性が平坦な誘電体磁器組成物を得ることが可能
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 Ni成分を含む鉛系複合ペロブスカイト
化合物からなる誘電体磁器組成物において、Ni成分が
化学量論比より少ないことを特徴とする誘電体磁器組成
物。 - 【請求項2】 一般式 Pb[Ni(1-x)/3 B+52/3]a[Ni(1-y)/2 B+61/
2](1-a)O3 (ただし、B+5は+5価の元素より選ばれる少なくとも
一種以上の元素であり、B+6は+6価の元素より選ばれ
る少なくとも一種以上の元素であり、0<x<1,0<y
<1,0≦a≦1)で表される、鉛系複合ペロブスカイト
化合物をαmol%(0<α≦100)含む場合に、N
i量γmol%が化学量論比より少ない以下の範囲を満
足することを特徴とする請求項1に記載の誘電体磁器組
成物。 0<γ≦20 (ただし、γ=α×(a×x×1/3+(1-a)×y×1/
2))
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