JPS6036365A - 磁器組成物 - Google Patents
磁器組成物Info
- Publication number
- JPS6036365A JPS6036365A JP58144779A JP14477983A JPS6036365A JP S6036365 A JPS6036365 A JP S6036365A JP 58144779 A JP58144779 A JP 58144779A JP 14477983 A JP14477983 A JP 14477983A JP S6036365 A JPS6036365 A JP S6036365A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- porcelain
- main component
- temperature
- points
- Prior art date
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁器組成物、特に1050℃以下の低温で焼
結でき、誘電率が高く、室温および高温における絶縁抵
抗が高く、しかも機械的強度の高い磁器組成物に関する
ものである。
結でき、誘電率が高く、室温および高温における絶縁抵
抗が高く、しかも機械的強度の高い磁器組成物に関する
ものである。
従来、誘電体磁器組成物として、チタン酸バリウム(B
aTiOi )を主成分とする磁器が広く実用化されて
いることは周知のとおりである。しかじな 。
aTiOi )を主成分とする磁器が広く実用化されて
いることは周知のとおりである。しかじな 。
がら、チタン酸バリウム(RaTtOi )を主成分と
するものは、焼結温度が通常1300〜1400℃の高
温である。このためこれを積層形コンデンサに利用する
場合には内部電極とし7てこの焼結温度に耐え得る材料
、例えば白金、パラジウムなどの41+Inな貴金属を
使用しなければならず、製造コストが高くつくという欠
点がある。積層形コンデンサを安く作るためには、銀、
ニッケルなどを主成分とする安価な金属が内部電極に使
用できるような、できるだけ低温、特に1050℃以下
で焼結できる磁器が必要である。
するものは、焼結温度が通常1300〜1400℃の高
温である。このためこれを積層形コンデンサに利用する
場合には内部電極とし7てこの焼結温度に耐え得る材料
、例えば白金、パラジウムなどの41+Inな貴金属を
使用しなければならず、製造コストが高くつくという欠
点がある。積層形コンデンサを安く作るためには、銀、
ニッケルなどを主成分とする安価な金属が内部電極に使
用できるような、できるだけ低温、特に1050℃以下
で焼結できる磁器が必要である。
また磁器組成物の1「気的特性と(7て、誘電率が高く
、誘電損失が小さく、絶縁抵抗が高いことが基本釣に要
求される。さらに絶縁抵抗の値に関して高信頼性の部品
を要求する米国防総省の規格であるミリタリースペシフ
イケイション(Mi 1 i tar75pe−cif
ication)のMI L−C−55681Bでは室
温における値のみならず、125℃における値が定めら
れている。これをみてもわかるように、信頼性の高い磁
器コンデンサを得るだめには、室温における値のみなら
ず、最高使用盆度における絶縁抵抗についても高い値−
をとることが必要とされているのである。
、誘電損失が小さく、絶縁抵抗が高いことが基本釣に要
求される。さらに絶縁抵抗の値に関して高信頼性の部品
を要求する米国防総省の規格であるミリタリースペシフ
イケイション(Mi 1 i tar75pe−cif
ication)のMI L−C−55681Bでは室
温における値のみならず、125℃における値が定めら
れている。これをみてもわかるように、信頼性の高い磁
器コンデンサを得るだめには、室温における値のみなら
ず、最高使用盆度における絶縁抵抗についても高い値−
をとることが必要とされているのである。
まだ、積層形チップコンデンサの場合は、チップコンデ
ンサを基板に実装したとき、基板とチップコンデンサを
構成している磁器との熱膨張係数の違いにより、チップ
コンデンサに機械的な歪が加わり、チップコンデンサに
クラックが発生したり、破損したりすることがある。ま
た、エポキシ系樹脂等を外装したディップコンデンサの
場合も、外装樹脂の応力で、ディップコンデンサにクラ
ックが発生する」7.う合がある。いずれの場合も、コ
ンデンサを形成している磁器の機械的強度が低いほど、
クラックが入りやすく、容易に破損するため、信頼性が
低くなる。したがって、磁器の機械的強度をできるだけ
増大させることは実用上極めて重要な問題である。
ンサを基板に実装したとき、基板とチップコンデンサを
構成している磁器との熱膨張係数の違いにより、チップ
コンデンサに機械的な歪が加わり、チップコンデンサに
クラックが発生したり、破損したりすることがある。ま
た、エポキシ系樹脂等を外装したディップコンデンサの
場合も、外装樹脂の応力で、ディップコンデンサにクラ
ックが発生する」7.う合がある。いずれの場合も、コ
ンデンサを形成している磁器の機械的強度が低いほど、
クラックが入りやすく、容易に破損するため、信頼性が
低くなる。したがって、磁器の機械的強度をできるだけ
増大させることは実用上極めて重要な問題である。
ところでPb (Mg xi2W□72 )Os Pb
T i Os 系磁器組成物については既にエヌ、エ
ヌ、クライニク、エイ。
T i Os 系磁器組成物については既にエヌ、エ
ヌ、クライニク、エイ。
アイ、1グラノフスカヤ(N、N、Krainik a
nd A、I。
nd A、I。
Agrarovskaya(Fiziko Tverd
ogo Te1a、Vo2.No、1゜pp 70〜7
2.Janvara 1960 )より提案があり、ま
た(SrxPb 1.−xTiO*)B (PbMg
o、5Wo、sOs )l)(ただし、X−0〜0.1
0.a==0.35〜0.5.b=0.5〜0.65+
a+b= 1:]についてはモノリシックコンデンサお
よびその製造方法として特開昭52−21662号公報
に開示され、さらに誘電体粉末組成物として特開昭52
−21699号公報に開示されている。しかしながら、
いずれも比抵抗に関する開示は全くされておらず、これ
らの磁器組成物の実用性は明らかにされていない。
ogo Te1a、Vo2.No、1゜pp 70〜7
2.Janvara 1960 )より提案があり、ま
た(SrxPb 1.−xTiO*)B (PbMg
o、5Wo、sOs )l)(ただし、X−0〜0.1
0.a==0.35〜0.5.b=0.5〜0.65+
a+b= 1:]についてはモノリシックコンデンサお
よびその製造方法として特開昭52−21662号公報
に開示され、さらに誘電体粉末組成物として特開昭52
−21699号公報に開示されている。しかしながら、
いずれも比抵抗に関する開示は全くされておらず、これ
らの磁器組成物の実用性は明らかにされていない。
また、本発明者等は既に910〜950’Cの温度で焼
結でき、Pb (Mg t/zWt/2)OnとpbT
iOs との2成分系からなり、これを、CPb (M
g l/2W□7z)Os )z[:PbTi0Ji−
xと表わしだときに、Xが0.65(x≦1.00の範
囲にある組成物を提案した。この組成物は、誘電率と比
抵抗との積の値が高く、誘電損失の小さい優れた電気的
特性を有しているものである。しかしながら、上記組成
物はいずれも機械的強度が低いため、その用途は自ら狭
い範囲に限定せざるを得なかった。
結でき、Pb (Mg t/zWt/2)OnとpbT
iOs との2成分系からなり、これを、CPb (M
g l/2W□7z)Os )z[:PbTi0Ji−
xと表わしだときに、Xが0.65(x≦1.00の範
囲にある組成物を提案した。この組成物は、誘電率と比
抵抗との積の値が高く、誘電損失の小さい優れた電気的
特性を有しているものである。しかしながら、上記組成
物はいずれも機械的強度が低いため、その用途は自ら狭
い範囲に限定せざるを得なかった。
また、Pb(Mgl/2W□/2)03 Pb T i
03系を含む3成分系については、特開昭55−11
1011においてPb(Mgx72W172)OB P
bTi0a Pb(Mg17sNb273)Os系が、
特開昭55−117809においてPb(Mgt/zW
x/、+)Oa PbTiO3−pb (Mg 1/3
Ta 2/1)03系が、そレソレ開示すレテイル。
03系を含む3成分系については、特開昭55−11
1011においてPb(Mgx72W172)OB P
bTi0a Pb(Mg17sNb273)Os系が、
特開昭55−117809においてPb(Mgt/zW
x/、+)Oa PbTiO3−pb (Mg 1/3
Ta 2/1)03系が、そレソレ開示すレテイル。
しかしながら、いずれも比抵抗や機械的強度に関する開
示は全くされておらず、これらの磁器組成物の実用性も
明らかにされていない。
示は全くされておらず、これらの磁器組成物の実用性も
明らかにされていない。
また、本発明者等も既にPb(Mgl/2W□/2)O
s PbTi0゜Pb(Ni1/3Nb2/a)Os
3成分組成物を既に提案している。この組成物は、90
0〜1050℃の低温領域で焼結でき、誘電率が高く、
誘電損失が小さく、室温および高温における絶縁抵抗の
値が高い優れた特性を有しているものである。しかしな
がら、この組成物は矢張り機械的強度が低いため、その
用途は自ら狭い範囲に限定せざるを得なかった。
s PbTi0゜Pb(Ni1/3Nb2/a)Os
3成分組成物を既に提案している。この組成物は、90
0〜1050℃の低温領域で焼結でき、誘電率が高く、
誘電損失が小さく、室温および高温における絶縁抵抗の
値が高い優れた特性を有しているものである。しかしな
がら、この組成物は矢張り機械的強度が低いため、その
用途は自ら狭い範囲に限定せざるを得なかった。
本発明は、以上の点にかんがみ、900〜1050°G
の低温領域で焼結でき、誘電率が高く、誘電損失が小さ
く、室温および高温における絶縁抵抗の値が高い優れた
電気的特性を有し、特に機械的強度も大きい信頼性の高
い磁器組成物を提供しようとするものであり、マグネシ
ウム拳タングステン酸鉛(pb(Mg工/zW、72)
Os :]、チタン酸鉛(PbTiOm ’Iおよびニ
ッケル・ニオブ酸鉛CPb (Ni 17sNb2/+
1)On 〕からなる3成3成成物を、[:Pb (M
g x7xW工/2)03:)工(PbT亀〕7(Pb
(Ni r/aNt)z/3)Ch )zと表わしだ
ときに(ただしX+y+z=l 、 00 )この3成
分組成図において以下の組成点 (x=0.693. y=0.297. z=0.01
)(x−0,495,y=0.495. z=0.01
)(x=0.195.7=0.455. z=0.35
)(x=0.10 、 y=o、4o 、z=0.50
)(x=0.06 、7=0.24 、z=0.70)
を結ぶ線上、およびこの5点に囲まれる組成範囲にある
主成分組成物に、副成分として、マンガン(Mn)を主
成分に対して、0.01〜2原子チ 添加含有せしめて
なることを特徴とするものである。
の低温領域で焼結でき、誘電率が高く、誘電損失が小さ
く、室温および高温における絶縁抵抗の値が高い優れた
電気的特性を有し、特に機械的強度も大きい信頼性の高
い磁器組成物を提供しようとするものであり、マグネシ
ウム拳タングステン酸鉛(pb(Mg工/zW、72)
Os :]、チタン酸鉛(PbTiOm ’Iおよびニ
ッケル・ニオブ酸鉛CPb (Ni 17sNb2/+
1)On 〕からなる3成3成成物を、[:Pb (M
g x7xW工/2)03:)工(PbT亀〕7(Pb
(Ni r/aNt)z/3)Ch )zと表わしだ
ときに(ただしX+y+z=l 、 00 )この3成
分組成図において以下の組成点 (x=0.693. y=0.297. z=0.01
)(x−0,495,y=0.495. z=0.01
)(x=0.195.7=0.455. z=0.35
)(x=0.10 、 y=o、4o 、z=0.50
)(x=0.06 、7=0.24 、z=0.70)
を結ぶ線上、およびこの5点に囲まれる組成範囲にある
主成分組成物に、副成分として、マンガン(Mn)を主
成分に対して、0.01〜2原子チ 添加含有せしめて
なることを特徴とするものである。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
出発原料として純度99゜9チ以上の酸化鉛(PbO)
、酸化マグネシウム(MgO)、酸化タングステン(ロ
)3)、酸化チタン(TiOz)、酸化ニッケル(Ni
O) 、酸化ニオブ(Nbz os)、および炭酸マン
ガン(MnCOs )を使用し、表に示した配合比とな
るように各々秤量する。次に秤量した各材料をボールミ
ル中で湿式混合した後750〜800°Cで予焼を行な
い、この粉末をボールミルで粉砕し、日別、乾燥後、有
機バインダーを入れ、整粒後プレスし、 − 邦H硲嘲拌の一試料として直径16 mvt 、厚さ約
2朋の円板4枚と、直径16餌、厚さ約10 mmの円
柱とを作成した。次に試料を空気中900〜1050℃
の温度で1時間焼結した。焼結した円板4枚の上下面に
600℃で銀電極を焼付け、デジタルLCRメーターで
周波数IKHz 、電圧IVr −m、 s、温度20
℃で容量と誘電損失との値を測定し、誘電率を算出した
。
、酸化マグネシウム(MgO)、酸化タングステン(ロ
)3)、酸化チタン(TiOz)、酸化ニッケル(Ni
O) 、酸化ニオブ(Nbz os)、および炭酸マン
ガン(MnCOs )を使用し、表に示した配合比とな
るように各々秤量する。次に秤量した各材料をボールミ
ル中で湿式混合した後750〜800°Cで予焼を行な
い、この粉末をボールミルで粉砕し、日別、乾燥後、有
機バインダーを入れ、整粒後プレスし、 − 邦H硲嘲拌の一試料として直径16 mvt 、厚さ約
2朋の円板4枚と、直径16餌、厚さ約10 mmの円
柱とを作成した。次に試料を空気中900〜1050℃
の温度で1時間焼結した。焼結した円板4枚の上下面に
600℃で銀電極を焼付け、デジタルLCRメーターで
周波数IKHz 、電圧IVr −m、 s、温度20
℃で容量と誘電損失との値を測定し、誘電率を算出した
。
次に超絶縁抵抗計で50Vの電圧を1分間印加して、絶
縁抵抗を温度20℃と125℃とで測定し、その測定値
から比抵抗を算出した。
縁抵抗を温度20℃と125℃とで測定し、その測定値
から比抵抗を算出した。
機掴的性質を抗折強度で評価するため、焼結した円柱か
ら厚さ0.5關、幅2囮、長さ約13 msの矩形板を
10枚切り出した。支点間距離を9uにとり、軌−〕な
る式に従い、抗折強度τ、〔ψす〕をめた。
ら厚さ0.5關、幅2囮、長さ約13 msの矩形板を
10枚切り出した。支点間距離を9uにとり、軌−〕な
る式に従い、抗折強度τ、〔ψす〕をめた。
ただし、lは支点間距離、tは試料の厚み、Wは試料の
幅である。電気的特性は円板試料4点の平均値、抗折強
度は矩形板試料10点の平均値よ請求めた。このように
して得られた磁詩の主成分〔Pb(Mg工/2W□/z
)Os)工(PbTiOs〕ア(Pb (Ni x/g
Nb !/3 )Os )zの配合比X r 7 *
Zおよび副成分添加量と誘電率、誘電損失、20℃およ
び125℃における比抵抗、および表に示した結果から
明らかなようにPb (Mg 17xW1/z)Os
PbTiOx Pb(Nil/3Nb2/3)O++か
らなる3成分組成物に副成分として、励を特定の割合い
で添加含有せしめたものは、誘電率が3030〜133
60と高く、誘電損失が0.1〜2.4%と小さく、比
抵抗が20℃におイー[2,3X10”〜1.3XlO
”Ω”mと高く、シカモ125℃においても1.1 X
IO”〜3.8XlO”Ω・のとイウ高イ値ヲ示シ、さ
らに抗折強度も980〜1450kFdと実用上十分高
い値を示す信頼性の高い実用性の極めて高い磁器組成で
あることがわかる。このように優れた特性を示す本発明
の磁器は焼結温度が1050℃以下の低温であるため、
積層コンデンサの内部電極の低価格化を実現できると共
に、省エネルギーや炉材の節約にも寄与できる点で極め
て優れた効果も生じる。
幅である。電気的特性は円板試料4点の平均値、抗折強
度は矩形板試料10点の平均値よ請求めた。このように
して得られた磁詩の主成分〔Pb(Mg工/2W□/z
)Os)工(PbTiOs〕ア(Pb (Ni x/g
Nb !/3 )Os )zの配合比X r 7 *
Zおよび副成分添加量と誘電率、誘電損失、20℃およ
び125℃における比抵抗、および表に示した結果から
明らかなようにPb (Mg 17xW1/z)Os
PbTiOx Pb(Nil/3Nb2/3)O++か
らなる3成分組成物に副成分として、励を特定の割合い
で添加含有せしめたものは、誘電率が3030〜133
60と高く、誘電損失が0.1〜2.4%と小さく、比
抵抗が20℃におイー[2,3X10”〜1.3XlO
”Ω”mと高く、シカモ125℃においても1.1 X
IO”〜3.8XlO”Ω・のとイウ高イ値ヲ示シ、さ
らに抗折強度も980〜1450kFdと実用上十分高
い値を示す信頼性の高い実用性の極めて高い磁器組成で
あることがわかる。このように優れた特性を示す本発明
の磁器は焼結温度が1050℃以下の低温であるため、
積層コンデンサの内部電極の低価格化を実現できると共
に、省エネルギーや炉材の節約にも寄与できる点で極め
て優れた効果も生じる。
図に本発明の主成分組成範囲を示す。図に示した番号は
表に示した主成分配合比の番号に対応させである0図に
おいて、本発明の主成分組成物を[Pb (Mg 57
zW□72)Ox )x (PbT fox 〕y [
:Pb (Ni 1/3Nb 2/3)Os )zと表
わしたときに(ただし、z+y+z=1.oo) 、本
発明の組成物の範囲は、3成分組成図における点(x=
0.693.y=0.297.z=o、ol)(X=0
.495.y=0.495.z=0.01)(x=0.
195.y=0.455.z=0.35)(x=0.1
0 、y=0.40 、z=0.50)(X=0.06
、y=0.24 、z=0.70)を結ぶ線上、およ
びこの5点に囲まれる組成範囲に限定され、副成分の添
加含有量は主成分に対して0.01〜2原子チに限定さ
れる。主成分組成範囲を表わす3成分組成図において、
組成点2,6および組成点17.19を結ぶ腺の外側で
は、高温における比抵抗が小さくなり、実用的でない。
表に示した主成分配合比の番号に対応させである0図に
おいて、本発明の主成分組成物を[Pb (Mg 57
zW□72)Ox )x (PbT fox 〕y [
:Pb (Ni 1/3Nb 2/3)Os )zと表
わしたときに(ただし、z+y+z=1.oo) 、本
発明の組成物の範囲は、3成分組成図における点(x=
0.693.y=0.297.z=o、ol)(X=0
.495.y=0.495.z=0.01)(x=0.
195.y=0.455.z=0.35)(x=0.1
0 、y=0.40 、z=0.50)(X=0.06
、y=0.24 、z=0.70)を結ぶ線上、およ
びこの5点に囲まれる組成範囲に限定され、副成分の添
加含有量は主成分に対して0.01〜2原子チに限定さ
れる。主成分組成範囲を表わす3成分組成図において、
組成点2,6および組成点17.19を結ぶ腺の外側で
は、高温における比抵抗が小さくなり、実用的でない。
組成点6゜13.17を結ぶ線の外側では、キュリ一点
が実用範囲より高温側に大きくくずれるため、誘電率が
小さくなり、組成点19,2を結ぶ線の外側では、キュ
リ一点が実用範囲よp低温側に大きくずれるため、誘電
率が小さくなシ、実用的ではない。
が実用範囲より高温側に大きくくずれるため、誘電率が
小さくなり、組成点19,2を結ぶ線の外側では、キュ
リ一点が実用範囲よp低温側に大きくずれるため、誘電
率が小さくなシ、実用的ではない。
また副成分である、Mnの添加量が0.01原子チ未満
では抗折強度の改善効果が小さく、2原子−を超えると
逆に抗折強度が小さくなるため実用的ではない。
では抗折強度の改善効果が小さく、2原子−を超えると
逆に抗折強度が小さくなるため実用的ではない。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明の主成分組成範囲と実施例に示した組成点
を示す図である。 特許出願人 日本電気株式会社
を示す図である。 特許出願人 日本電気株式会社
Claims (1)
- (1)マグネシウム・タングステン酸鉛(Pb (1’
iig s/xWヨ/z’)Os 〕、チタン酸鉛(P
bTiOs〕およびニッケル・ニオブ酸鉛(Pbへ11
ハNbg/a)Ox)からなる3成分組成物を[:Pb
(Mg 1/2W!/2)Os )工(PbTiOs
)ア〔Pb(Ni1/3Nbい′)0、〕2と表わしだ
ときに、(ただしX+Y+Z二1.00)この3成分組
成図において、以下の組成点(x=0.693. y=
0.297. z=0.01)(x=0.495. y
=0.495. z=0.01)(X=0.195.
y=0.455. z=0.35)(z=0.10 、
y=0.40 、z=0.50)(X=0.06 、
y=0.24 、z=0.70)を結ぶm上、および
この5点に囲まれる組成範囲にある主成分組成物に、副
成分としてマンガン(Mn)を主成分に対して0.01
〜2原子多添加含有せしめてなることを特徴とする磁器
組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58144779A JPS6036365A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58144779A JPS6036365A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6036365A true JPS6036365A (ja) | 1985-02-25 |
JPS6227026B2 JPS6227026B2 (ja) | 1987-06-11 |
Family
ID=15370234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58144779A Granted JPS6036365A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6036365A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61242951A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-29 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁器の製造方法 |
JPS62105946A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-16 | 日本特殊陶業株式会社 | 誘電磁器組成物 |
JPS62105947A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-16 | 日本特殊陶業株式会社 | 誘電磁器組成物 |
EP0257593A2 (en) * | 1986-08-26 | 1988-03-02 | Nec Corporation | Ceramic composition with improved electrical and mechanical properties |
US4753905A (en) * | 1985-07-31 | 1988-06-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition |
US5029755A (en) * | 1990-02-12 | 1991-07-09 | Motoman, Inc. | Paint color change system |
EP0483356A1 (en) * | 1989-07-20 | 1992-05-06 | Nec Corporation | Dielectric ceramic composition |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991011408A1 (en) * | 1990-01-30 | 1991-08-08 | Nippon Soda Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP58144779A patent/JPS6036365A/ja active Granted
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6227026B2 (ja) | 1987-06-11 |
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