JPS58206003A - 低損失マイクロ波誘電材料 - Google Patents

低損失マイクロ波誘電材料

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JPS58206003A
JPS58206003A JP57088066A JP8806682A JPS58206003A JP S58206003 A JPS58206003 A JP S58206003A JP 57088066 A JP57088066 A JP 57088066A JP 8806682 A JP8806682 A JP 8806682A JP S58206003 A JPS58206003 A JP S58206003A
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    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
    • H—ELECTRICITY
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    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/853—Ceramic compositions

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は、ＳＨＦ帯等のマイクロ波のミス借方を取扱う
回路に使用するに適する低損失マイクロ波射を材料に閃
するものである。
低損失５１１ＬＷ料は、５ＥＴＦ帯の回路において、ｉ
電体共振器として利ｆ＋３される。すなわち、ん；電体
共振器は、フィルタやガン発＆器、　ＦＮＴ発振器に共
振器として結合され、周波数安定化の−ぬに不耐火の要
素であり、放送衛星からの放送や地上のＳＨＦ放送の受
ｆｇ磯においても使用されており、特に、そのＱ値ン改
善することは、受信機の性能向上に直接に寄与するので
強く要望されている。かかろ誘電材料の特性としては、
／θＧＨｚ帯において室温の近傍で比誘電率がΔ〜句程
度、無負荷Ｑ値、　　　　４ か１０　　以上、比誘電率の温度係数は士／θｐｐｍ　
／　℃以下が要求される。
従来、この工つな条件を達成するための材料として実用
に供されているものには、いわゆるチタン譲バリウム系
のＢａ２’Ｉ’３＠０２ｏやＺｎ６．ＨＳｎ６．２　’
Ｉ’ｉ０ａ磁器などがある。しかしながら、これら材料
は比誘電率お工び比誘電率の温度係数に関しては、上述
の条件を満たすが、Ｑ値は７　ＧＨｚでそれぞれ７００
０、　　ｔｉ；００程度であって、上述の３つの条件を
同時に満足する材料は未だ発見されていなかった。
衛星反送の実用化７！１′前にして、上述した条件を満
足する誘電体材料に対する必要性は、非常に大なるもの
かある。
本発明の目的は、そのＬ５な必要性に応えるべく、上述
した条件χ満足し、比誘電率およびその温度係数が必要
とする条件を満足し、しかも１０’以上の高いＱ値の得
られる新規な低損失マイクロ波躬電％材料を提供するこ
とにある。
そのために、・本発明は、少くともＢａ　（Ｚｎ。
’Ｉ’ａｙ＝）０３もしくは８ａ　（Ｋｇ、　　Ｔａ、
）０３’ｌ生底分とするペロブスカイト構造酸化物に少
量のＭｎヶ添加して焼結してなることン特徴とする。
ここで、ペロブスカイト構造酸化物として、少くともＢ
ａ　（ＺｎｙｓＴａ　Ｘ　）　ＯｓもしくはＢａ（Ｍｇ
３ＡＴＡＸ　）　０３Ｙ生成分とし、さらにＢａ　（Ｚ
ｎｓ　　Ｎｂ　ｈ　）０３もしくはＨａ　（Ｍｇ５ｉ　
Ｎｂ、ｓ　）　０３ン含むのが好適である。
また１上述した組成物の焼成時の雰囲気として窒素もし
くは空気乞用いるのが好適である。上述し７Ｑ　Ｍｎの
添加にあたっては、上述した組成物に炭酸マンガンまた
は酸化マンガン乞添加したり、仮説したペロブスカイト
構造酸化物粉末をＭｎ　Ｓｏ　４・弘Ｈ２０の水溶液で
処理するのが好適である。
つぎに、本発明の実施例について説明する。
本発明低損大マイクロ波−′１材料としての磁器は、−
・仮焼祠婦および焼結過程という二つの焼成過程ン駐で
製造される。
’Ｉ（ＨＡ　ｔＪ’Ｊ　１　’　　Ｂａ　（ｚｎ　ｙ、
　　Ｔａｘ　）　０３Ｙ主成分とする場合。
純度０．９９り以上のＢａＣＯ３、ＺｎＯ＋　お工びＴ
ａ２０５ンｓ／’！Ａ’３Ａのモル比になるように秤量
し、それら乞混せしアル゛コールン加え、めのうのボー
ルケ用いて５〜／θ時間程度ボールミルした後に乾燥し
、砲製のアルミするつぼで、空気中１ｏｏｏ　ｃ〜ｌ≠
ＯＱ℃で、それぞれｌ−１０時闇程度仮焼しＴこ。
次に、この仮焼された粉末ぞ、Ｍｎ３Ｏ４・弘Ｈ２０の
水浴液でＭｎ処理しＴ−０このＭｎ処理した酸化物粉俸
乞、再びアルミするつほに入れて空気中でさらに仮焼し
た。
次に、第一の画椎、ｊなわちＭｎ処理した粉体ン、ＤＩ
］圧成杉して焼結した。これにエリ空孔率が２〜３％以
下の緻密な磁器ン得ることができた。
’ｓｍ例２　：　　Ｂａ（Ｍｇ、　　Ｔ−３０３を生ａ
ｙとし。
さらに”ｊＬ（ｚ　ｎ　ｙ　Ｎｂ　ｙ　）　０３乞含む
場合。
原料として、ＢａＣＯ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴＩＬ２０
５　＊ＮｂｚＯｓ’を用いた。ここで、仮焼１ａ哩お工
ひＭｎ処理および焼結過程は実施例１と同葎とじＬ０不
発明誘！材料は、原料に少量のＭｎン添加すること、ま
たは仮焼された粉体χ、Ｍｎ浴液で処理することにエリ
、焼結した際に緻密な磁器とすることかでき、高いＱ値
の＠竜Ｚ料ン得ることかできる。
このようにＭｎ処遥ンしないと、高温で長時間焼結さセ
でも緻密１ｘ　（ａ器ｙａ１′得ること心まできす、Ｑ
値は６０００以下のものしか得ることかできなし・。
焼結され定磁器は、ダイヤモンドカッターで必要な形状
に却工成形できる。
本発明のＭｎ処理し’ｒ−Ｂａ　（ｚｎ　ｙ　　Ｔ＆ｓ
　）　０３磁器は、ｔｉ、参ＧＨｚにおいて比誘電率２
９１無負荷Ｑ１直は１５０００　、共振周仮数の温度変
化率は２０〜５０℃で±ｊｐｐｍ／℃以下である。まＴ
ｙ　ｂ　Ｍｎ　ン／ｍｏｌ　％ｍ　ｎｕ　Ｌ　７．＝　
Ｂａ　（Ｍｇ％Ｔａ、　）　０３は／／　ＧＨｚで比誘
電率が２６．無負荷Ｑ［は／７０００で温度特注は上例
とほぼＩＪ）１ψである。
（／　−ｘ　）　Ｂａ　（ＺｎｙｓＮｂｐ、　）　Ｏｓ
とｒＢａ　（Ｍｇ、　Ｔａ、ＪＯ３、（／　−ｘ　）　
Ｈａ　（Ｚｎ５ＡＴａ、　）　０３とｘＢａ　（Ｍｇ　
ｙｓＴａ　　）０３、（／　　ｘ　）　Ｂａ　（”％　
　Ｔａ％）　ＯａとｒＢａ九 （Ｍｇ、　　’Ｉ’ａＶｓ）　０３、（／　−ｚ　）　
Ｈａ　（Ｚｎ、　　Ｎｂ、ｊｂ）　ＯＢとｘＢａ　（Ｚ
ｎ　ｙ　　Ｔａ　ｙ　）　０３お工び（／　　ｘ　）　
Ｈａ　（Ｍｇ３ＡＮｂ　　）０３と：ｔ１３ａ　（Ｍｇ
　Ｘ　　”；％　）　０３　ｂ　（ｏ≦２≦ｌ）九 の組合せにＭｎ　Ｙ：添加した誘電ｔ９ｆ科は、一般に
比誘電率の温度係数が小さく、特にＢａ　（Ｚｎｙ　Ｔ
ａＶｓ）０３・　Ｂａ　（Ｍｇ％　Ｔａ、ＪＯ３に近い
組成ンもつ磁器は、誌′砥率の温度係数は±ｊ　ｐｐｍ
　／　℃以上となる。
Ｍｎ添加によるＱ値の改善は、従来から共振材料として
用いられている・Ｂ、”、２’Ｔｉ　ｅ　０２０　ｓお
工びＺｎｏ、ｓ　５ｎ（１４Ｔｉ　０４磁器に対しても
応用することかできる。Ｂａ２　Ｔｉｓ　ＯＸＩの場合
、Ｍｎ　ｆ　／　ｎｏ１％添加し、およびｚｎｏ、ＩＩ
　８ｎ４，２　ＴｉＯ４の場せ、Ｍｎ　Ｙ　Ｏ，ｊｍｏ
Ｊ％添加し、ｌ弘ＯＯ℃で焼結すると、それぞれ無負ｉ
’ａｒ　Ｑ　ｓ＝か／θＧＨｚで５ｏｏｏお工び６００
０となる。
これは従来の値にくらべ高い値である。
鹸化物磁器へのＭｎ添亦は、ｉ器の焼結性乞高め、焼結
温度ン相対的に低下させ、しかもＳＨＦ帯における無負
荷Ｑ値乞扁める効果がある。
まＬ　＋　Ｍｎのふ７１０鳳ン必閤に応じて￥１＃する
ことにより、誘電率の温度特性χ所囁の値に微調整する
こともできる。
本発明誘電材料は、単結晶力）らなるものに比して、そ
の製造過程が簡単であり、大型生産に適する。
本発明誘電材料は、高温で焼結した磁器であるから、を
気中で極めて安定であり、侵輌的強度も十分である。さ
らに％Ｍｎ　（が刀Ｕにより戊結温度ン低くできるので
、従来の／６００　℃以上の焼結温度ン必要とする焼結
の場合のように、炉体、容器。
発熱体の著しい消耗、焼成中の不純物の混入や拡散のｚ
　（−ｎが多いこと等の欠点を除去できる。
特許出願人　日本放送協会

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）　少くともＨａ　ｔ　Ｚｎ、　　Ｔａ、　）　Ｏｓ
    もしくはＨａ（Ｍｇ％　”５’ｓ　）　０３Ｙ主成分と
    するペロブスカイト構造酸化物に少量のＭｎン添加して
    焼結してなることン特徴とする低損失マイクロ波６′シ
    ぽ料。 ２、特許請求の範囲第１項記載の低損失マイクロ仮誘電
    材料において、＠記ペロブスカイト構造酸化物として、
    少くとも８ａ　（ＺｎｙｓＴａ九）０３もしくはＢａ　
    （Ｍｇ　３．、　　Ｔｔ’　、ｈ）　０３・乞主＋１０
    とし、さらにＢａ　（Ｚｎ、　Ｎｂ九）　０３もしくは
    ＢａＬ　Ｍｇ、　　Ｎｂ　ｙ、　）　Ｏａ　ン含むこと
    を特徴とする低損失マイクロ波射電体科。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の低゛損
    失マイクロ波誘電材料において、前記組収吻の焼成時の
    雰囲気として窒素もしくは空気χ用いること乞特徴とす
    る低損失マイクロ阪誌電材料。 ４）特許請求の範囲第１項または第一項に記載の低損失
    マイクロ阪誘電材料において、前記組戚物に酸化マンガ
    ンまたは炭酸マンガンケ添加して焼結することン特徴と
    する低損失マイクロ波あ電材料。 ５）特許請求の範囲第１項ヱには第２．ＪＪに記載の低
    損失マイクロ波き適材料において、仮焼しＴこ前記ベブ
    ロスカイト構造酸化物粉末χＭｎＳＯ４”　４’、Ｔ（
    ２１）の水浴液で処理して削’ｔｘＱ　Ｍｎ　Ｙ添７Ｊ
    Ｏすること馨′＄ｆ微とする低損失マイクロ波お酸材料
    。
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