JPS60189107A - 磁器誘電体組成物 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高い誘電率と、低損失、高い耐電圧。

高い信頼性を有する高圧コンデンサ用磁器誘電体組成物
に関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

従来、カラーテレビやオシロスコープ等の高電圧回路の
ように小型で高耐圧、高信頼性（耐湿。

耐熱）、耐コロナ性が要求される直流用高電圧磁器コン
デンサや、送受配電機器の高圧ブッシング等における電
圧分布改善用９回転機器のサージ吸収用、高圧測定機器
の分圧素子や変成器のインピーダンス調整用等の交流用
高電圧磁器コンデンサ。

レーザー装置の高電圧電源回路の高圧磁器コンデンサに
使用される高圧コンデンサ用磁器誘電体は。

チタン酸バリウム系を主体としたものが使用されてきた
が、チタン酸バリウム系は一般に誘電体損失が大きい、
またその電歪特性からくる高圧回路での鳴き現象がある
。容量、損失の電圧依存性が大きい等の問題点があった
。

また近年、チタン酸ストロンチウム、酸化ビスマス、酸
化チタンを主成分としたもの、更にチタン酸鉛な加えた
ものが知られているが、前者は誘電率、が、１０００程
度と低く、また後者は誘電率は向」−するものの誘電率
温度特性が大きい、′またこれらによる高圧コンデンサ
のような大型焼結体ではしばしば磁器の焼成中における
還元の原因による高圧コンデンサとしての寿命が短かい
等の問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は前記の如き問題点を解決するため鋭意研究
の結果、以下に示す如き組成物によシ従来の磁器誘電体
組成物の欠点を改良したすぐれたものが得られることを
見出したものである。

すなわち、　５ｒＴｉＯｓ　２０．０〜７５．０重量鴨
ＰｂＴ１０ｓ　２．０〜４０．０重量％Ｂｉ２０３ｎＴ
ｉ０２２．０〜３８．０重量％（ｎ＝１〜５） ＣａＴｌＯｓ　Ｏ〜４０．０重量％ ＭｇＴｉ０．　Ｏ〜２５．０重量％ 以上の配合比１００部に対して添加物Ｃｏｏ　、　ｃｅ
ｏ、。

Ａ−１窒０ｓの中１種または２種以上を０．０５〜３．
０重量％添加することを特徴としたものである。

ここで８ｒＴｉＯｓ　、　ＢｉｚＯ＊ｎＴｉ０＊　、　
ＰｂＴ１０ｇは常誘電領域で高い誘電率を得るための組
成であシ。

ＣａＴｉ０．　、　ＭｇＴｌＯｓは誘電率温度特性の改
良に効果がある。また添加物ＣｏＯ、ＣｅＯ２，Ａｌ＊
Ｏ１は高圧コンデンサの寿命特性を向上するのに著しい
効果が見られる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

工業用原料８ｒＣＯ，、ＴｉＯ２，ＰｂＯ、Ｂｉｔ’ｓ
　、　ＭｇＣＯ５。

Ｃａ■３および添加物Ｃｏｏ　、ＣｅＯｓ　、Ａｊ％　
Ｏｎを表１の組成比になるように秤量配合し、ボットミ
ル中で湿式混合し、脱水後８００℃〜１０００℃で仮焼
成した。

次いでこれを粉砕し有機バインダーを加え、造粒した後
直径２０顛、厚み６．０１１１に加圧成形しついで１１
６０℃〜１２６０℃の範囲で２時間空気雰囲気中で焼成
した。

このようにして得られた磁器焼結体の両面に銀電極を焼
付はコンデンサを作成し測定用試料とした０ その後、それぞれの試料の誘電率ε８．損失−δ。

ＤＣ破壊電圧ｙ；ｖ　／　ｙａｐ　、誘電率温度特性変
化率へ〇情等の特性値を測定し表１に示した。

表１（ａ） 表１（ｂ） 仁の表１において、試料ｋｌ、５ｖ　６＋　９ｅ１２．
．１３．１４．ｉｓ、１６．１７は本発明の範囲外のも
のである。

また表１に示す測定値の測定条件は次に示す通、シであ
る。

誘電率（ε、）：２０℃　Ｉ　ＫＨｚ 損失（、ｔａｎδ）８２０℃　Ｉ　ＫＨｚ誘電率温度 特性変化率（６０％）：２０℃の誘電率を基準にし一２
５℃〜＋８５℃の範囲のも ＤＣ破壊電圧：昇圧速度Ｉ　ＫＶ　／　ｓｅｅ油中２５
℃で測定。

ＩＲ不不一−性ｋ１ｇＲＩ／Ｒ１）　：第３図に示す磁
器の表面層■と内部層■の８５０ ℃におけるＩＲ値の差。

高温負荷寿命：試料にＤＣ４，７ＫＶ／ｊＥｌｌを印加
し８５℃恒温槽中で試験。

表１において明らかなように本発明の範囲内の試料は誘
電率が高く、損失及び誘電率温度特性が良好で、更に高
い信頼性を保持している。

なお本発明においてそれぞれの成分の組成範囲を上記？
ように限定した理由は次の通シである。

主成分に；うて５ｒＴＪＯ，が２０．０重量％以下およ
／ び７５．０重量％以上では誘電率が低（１０００以下と
なる。ＰｂＴｉＯｓが、２．０重ｉ％以下では誘電率が
低（，４０，０重量％以上では損失が犬きくなる。

Ｂ１５ｏｎ　ｎＴｉｏ宜が２．０重量％゛以下では温度
特性が太き（，３８，０重量％以上では誘電率が小さい
。まだｎは１．０以下では、焼結性が悪く、５以上では
温−変時性が大きい。。

またＣａＴ１０ｓが４０，０重量％以上およびＭｇＴｉ
Ｏ３が２５．０重量％以上ではいずれも誘電率が１００
０以下と小さい。

添加物においてはＣｏＯ、ＣｅＯｓ　＝　ＡｌｘＯｓ　
］１種または２種以上０．０５〜３．０重量％添加する
ことにょシＩＲ不均一性（１０ｇ　Ｒ，７Ｒ２）が小さ
く、高温負荷寿命が著しく良好となる。同様の添加量　
０．０５重量％以下で１ｉＩＲ不均−性が大きく、また
３、　Ｏｉ置部以上で祉誘電率が低下して好ましくない
。

ここでＩＲ不不一−性は、第３図に示す磁器の表面層■
および内部層■を切シ出り、それぞれのＩＲ値温度特性
を測定し、８５℃におけるＩＲ値の差を示したものであ
る。

この差の大きい試料は焼結において内部層が還元状態に
あることを示しているが１本発明の添加物を有する試料
はいずれもＩＲ値が均一であシ。

高い信頼性を有するものであることを示している。

なお上記実施例の中で出発原料をそれぞれ８ｒＴｉＯ＊
　、　ＰｂＴｉＯｓ　、　ＭｇＴｉＯｓ　、　ＣａＴｉ
０．　、　Ｂｉ、０ｓｎＴｉＯｚのように、各成分をあ
らかじめ作成してこれらを配合してもよく、ｉたｐｂｏ
はＰｂ５Ｏａ　、　ＣｏＱはＣｏ、０４゜又は他の化合
物でも焼結後に前記の組成になるもので萎れは同様の特
性が得られるものである。

なお第１図は表１に示す試料ｔ４ａ５（本発明の範囲外
）の表面層（Ｒ１）と内部層（Ｒ雪）のＩＲ一温度特性
を示すものであり、第２図は同じ＜１ｌＩ１１１１（本
発明の範囲内）のＲ１とＲ２のＩＲ一温度特性を示すも
のである。これによシ本発明では表面層。

内部層ともにそのＩＲ値が均一であって高い信頼性を有
するものであることがわかる。

〔効果〕

本発明によれば９以上明らかなように、前記の如き配合
Ｏ８ｒＴ１０ｇ　、　ＰｂＴｉＯｓ　、　Ｂｂ（％　ｎ
ＴｉＯ２，Ｃａ’ｌ”＋Ｏｎ　。

鳩Ｔ１０ｓの主組成に対して添加物Ｃｏｏ　、　ｃｅｏ
２１　Ａｌｔｏｓを前記の如き割合で添加すゐことによ
り、高い誘電率、低損失および高信頼性を有得する高圧
コンデンサ用磁器組成物を提供するととができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は表１に示す試料に５の表面層（Ｒ，）と内部層
（Ｒ７）のＩＲ一温度特性図、第２図は同じく試料Ｎ１
１１１のＩＲ一温度特性図、第３図は試料における表面
層と内部層のサンプル取出状態説明図であるＯ ■・・・・・・表面層　■・・・・・・内部層特許出願
人　ティ〜ディーケイ株式会社代理人弁理士　山　谷　
皓　榮 第１頁の続き ０発　明　者　藤　原　忍 Ｏ発明者佐藤　正美 東京都中央区日本橋１丁目１３Ｉ１号　ティーディーケ
イ株式会社内 東京都中央区日本橋１丁目１旙１号　ティーディーケイ
株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ８ｒＴｉＯｓ　２０．０〜７５．０重量％ＰｂＴｉ０．
   　２．０〜４０゜０重量嘔Ｂｉ、０ｓｎＴｉＯｚ　２．
   ０〜３８．０重量％ただしｎ　＝　１〜５ Ｃａ’ｌ’　ｉｔｓ　Ｏ〜４０．０　重量％鳩’ｒｔｏ
   、　ｏ〜２５．０重量嘔 上記配合組成１００部に対して添加物ＣｏＯ、ＣｅＯ，
   。 Ｍ、０３の中１種または２種以上を０．０５〜３．０重
   量％添加することを特徴とする磁器誘電体組成物。