JPS6055923B2 - 磁器組成物 - Google Patents
磁器組成物Info
- Publication number
- JPS6055923B2 JPS6055923B2 JP57059924A JP5992482A JPS6055923B2 JP S6055923 B2 JPS6055923 B2 JP S6055923B2 JP 57059924 A JP57059924 A JP 57059924A JP 5992482 A JP5992482 A JP 5992482A JP S6055923 B2 JPS6055923 B2 JP S6055923B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- porcelain
- dielectric
- temperature coefficient
- mol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＴｉＯ。
−ＭｇＯ−Ｃｅ０。−ＣａＯ系より成る磁器組成物に関
するものであり、比誘電率Ｅｒが大きく、高周波帯にお
ける誘電損失角ｔａｎδが小さく、誘電率の温度係数が
組成によつて−１５０〜２００ｐｐｍ／℃程度まで比較
的広範囲に変化させることができる優れた誘電体磁器を
提供しようとするものである。近年、マイクロ波帯域で
の共振器などに高誘電率で低損失な誘電体磁器材料が積
極的に取り入られ、機器の安定化、小型化が計られてい
る。
するものであり、比誘電率Ｅｒが大きく、高周波帯にお
ける誘電損失角ｔａｎδが小さく、誘電率の温度係数が
組成によつて−１５０〜２００ｐｐｍ／℃程度まで比較
的広範囲に変化させることができる優れた誘電体磁器を
提供しようとするものである。近年、マイクロ波帯域で
の共振器などに高誘電率で低損失な誘電体磁器材料が積
極的に取り入られ、機器の安定化、小型化が計られてい
る。
従来、これらの目的に用いられる誘電体材料としてはＭ
ｇＴｉＯ３、ＣａＴｉ０３やＳｒＴｉ０２、ＣａＯ−Ｍ
ｇＯ−ＴｉＯ。系磁器などが広く知られていた。しかし
、これらの磁器はマイクロ波帯に用いる誘電体磁器とし
て必要な条件、則ち誘電損失角ｔａｎδができるだけ小
さく、誘電率の温度係数も±５ｐμｍ／℃以内であるよ
うな組成範囲が狭く、かつそのような組成領域では比誘
電率Ｅｒがせいぜい１５〜２策度であり、これ以上の大
きな比誘電率Ｅｒを得ることが困難であつた。
ｇＴｉＯ３、ＣａＴｉ０３やＳｒＴｉ０２、ＣａＯ−Ｍ
ｇＯ−ＴｉＯ。系磁器などが広く知られていた。しかし
、これらの磁器はマイクロ波帯に用いる誘電体磁器とし
て必要な条件、則ち誘電損失角ｔａｎδができるだけ小
さく、誘電率の温度係数も±５ｐμｍ／℃以内であるよ
うな組成範囲が狭く、かつそのような組成領域では比誘
電率Ｅｒがせいぜい１５〜２策度であり、これ以上の大
きな比誘電率Ｅｒを得ることが困難であつた。
ところが、近年の電子回路では部品の小型化、高安定化
が要求されるようになつてきており、そのためには比誘
電率Ｅｒが更に大きく、比誘電率の温度係数力壮０ｐμ
ｍ／℃付近で誘電損失角ｔａｎδ（Ｄ）が３×ＩＯＨ以
下の材料が必要とされている。
が要求されるようになつてきており、そのためには比誘
電率Ｅｒが更に大きく、比誘電率の温度係数力壮０ｐμ
ｍ／℃付近で誘電損失角ｔａｎδ（Ｄ）が３×ＩＯＨ以
下の材料が必要とされている。
このような要求に対して、高安定で低誘電損失ではある
が、比誘電率が最大で２０〜２２程度のＣａＯ−ＭｇＯ
−ＴｉＯ２系磁器組成物に対するＬｉ、Ｏ。、Ａｌ、０
。、Ｇｄ、Ｏｓ等の添加物が検討されてきた。しかし、
添加物としてＬａ２Ｏ、の場合、大気中のＣ０２と反応
して炭酸塩となりやすく、そのため組成変動を招き厳密
な組成制御を必要とするこれら材料の量産化、工業化の
大なる難問となつていた。
が、比誘電率が最大で２０〜２２程度のＣａＯ−ＭｇＯ
−ＴｉＯ２系磁器組成物に対するＬｉ、Ｏ。、Ａｌ、０
。、Ｇｄ、Ｏｓ等の添加物が検討されてきた。しかし、
添加物としてＬａ２Ｏ、の場合、大気中のＣ０２と反応
して炭酸塩となりやすく、そのため組成変動を招き厳密
な組成制御を必要とするこれら材料の量産化、工業化の
大なる難問となつていた。
また、Ａｌ、０。や園。０、を添加する場合は、焼Ｊ結
温度が１４００〜１５００℃付近とかなり高温が必要で
コスト上昇が避けられず、また、Ｇｄ２Ｏ、、Ｌａ２０
３は原料としても非常に高価なもので、生産コストの点
でも工業化は困難であつた。
温度が１４００〜１５００℃付近とかなり高温が必要で
コスト上昇が避けられず、また、Ｇｄ２Ｏ、、Ｌａ２０
３は原料としても非常に高価なもので、生産コストの点
でも工業化は困難であつた。
この発明は、上述した欠点を解決するためにな；された
もので、Ｔｉ０。
もので、Ｔｉ０。
、ＭｇＯ、Ｃｅ０。より成る磁器がマイクロ波帯でのｔ
ａｎδが小さいことに着目し、温度係数の改善と比誘電
率Ｅｒの増大のためさらに検討した結果、ＣａＯを添加
することによつて、目的とするマイクロ波帯での磁気材
料としてすぐれた特性をもつことを知見した。すなわち
、この発明は、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セ
リウム及び酸化カルシウムから成る磁器組成物であつて
、その成分組成範囲をで表わしたときＸ，Ｙ，Ｚ，Ｕが
、を満足することを要旨とするものてある。
ａｎδが小さいことに着目し、温度係数の改善と比誘電
率Ｅｒの増大のためさらに検討した結果、ＣａＯを添加
することによつて、目的とするマイクロ波帯での磁気材
料としてすぐれた特性をもつことを知見した。すなわち
、この発明は、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セ
リウム及び酸化カルシウムから成る磁器組成物であつて
、その成分組成範囲をで表わしたときＸ，Ｙ，Ｚ，Ｕが
、を満足することを要旨とするものてある。
この発明の誘電体磁器は、マイクロ波領域において、誘
電損失角Ｔａｎδが小さく、比誘電率Ｅｒは大きく、か
つ組成を変えることによつて広範囲に誘電率の温度係数
を変化させることができるすぐれた誘電体磁気で、マイ
クロ波用１Ｃコンデンサや基板、そして特に誘電体共振
器用磁器として非常に有用な材料である。
電損失角Ｔａｎδが小さく、比誘電率Ｅｒは大きく、か
つ組成を変えることによつて広範囲に誘電率の温度係数
を変化させることができるすぐれた誘電体磁気で、マイ
クロ波用１Ｃコンデンサや基板、そして特に誘電体共振
器用磁器として非常に有用な材料である。
この発明による磁器組成物の各組成を限定した理由は以
下の通りである。
下の通りである。
ＴｌＯ２が７３ｒｎ０１％を超え、ＭｇＯが７０ｒｒ１
０１％を超え、ＣａＯが８ｒｒ１０１％を超えると、誘
電率の温度係数が急激に負へと増大するため、組成変動
による特性の変化が大となり、実用上不適である。
０１％を超え、ＣａＯが８ｒｒ１０１％を超えると、誘
電率の温度係数が急激に負へと増大するため、組成変動
による特性の変化が大となり、実用上不適である。
また、ＴｌＯ２が２５ｍ１０１％未満、ＭｇＯが２２ｒ
ｎ０Ｉ％未満では、焼結磁器の誘電損失御Ａｎδが劣化
すると同時に焼結後の収縮によつて磁器素体にクラック
が生じやすく、実用に供するには困難がある。また、Ｃ
ｅＯ２が３ｎ１０１％を超えると、誘電率の温度係数は
急激に負へと増大し、組成変動による特性の変化が大と
なり、又誘電損失角Ｔａｎδが劣化すると共に焼結後の
収縮によつて、磁器素体にクラックが発生しやすくなる
。以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。
ｎ０Ｉ％未満では、焼結磁器の誘電損失御Ａｎδが劣化
すると同時に焼結後の収縮によつて磁器素体にクラック
が生じやすく、実用に供するには困難がある。また、Ｃ
ｅＯ２が３ｎ１０１％を超えると、誘電率の温度係数は
急激に負へと増大し、組成変動による特性の変化が大と
なり、又誘電損失角Ｔａｎδが劣化すると共に焼結後の
収縮によつて、磁器素体にクラックが発生しやすくなる
。以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。
原料粉末に純度９９．９％以上のＴｉＯ２，ＭｇＯ，ｃ
ａｃＯ３，ｃｅＯ２の各粉末を用い、第１表に示す所定
の組成となるよう秤量し、ボール・ミルで純水とともに
湿式混合した。次いで、この混合物を乾ヰゝ燥した後空
気中において９００℃の温度て２時間仮焼した。この仮
焼物を再びボール・ミルで湿式粉砕して平均粒子径が１
〜２μｍとした後、脱水乾燥した。
ａｃＯ３，ｃｅＯ２の各粉末を用い、第１表に示す所定
の組成となるよう秤量し、ボール・ミルで純水とともに
湿式混合した。次いで、この混合物を乾ヰゝ燥した後空
気中において９００℃の温度て２時間仮焼した。この仮
焼物を再びボール・ミルで湿式粉砕して平均粒子径が１
〜２μｍとした後、脱水乾燥した。
この粉末にバインダーとして濃度８％のポリビニルアル
コール溶液を約５Ｗｔ％添加して造粒し、３４メッシュ
のふるいを通して整粒したものを金型と油圧ブレスを用
いて１０００ｋ９／ｄの成型圧力で４０ｗ！ｔ×２５朗
×托順のブロックに加圧成型した。成型体はその組成に
応じて空気中で１１５０圧Ｃ〜１３１０℃の範囲の温度
て２時間保持して焼成した。得られた磁器組成物を厚み
１順に切断し、その両面に市販の銀電極ペーストを焼付
けて電極を形成した後、デジタルＬＣＲメータにより１
ＫＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数で静電容量（Ｃ）と誘電体
損失（２）を測定し、各々の磁器寸法より比誘電率εｒ
を求めた。また、比誘電率の温度係数（τＫｐｐｍ／℃
）は、−４０℃〜＋１００℃の温度範囲における静電容
量の変化をＬＣ共振回路を用いて共振周波数の変化（τ
Ｆｐｐｍ／℃）として求め、下記（１）式より求めた。
コール溶液を約５Ｗｔ％添加して造粒し、３４メッシュ
のふるいを通して整粒したものを金型と油圧ブレスを用
いて１０００ｋ９／ｄの成型圧力で４０ｗ！ｔ×２５朗
×托順のブロックに加圧成型した。成型体はその組成に
応じて空気中で１１５０圧Ｃ〜１３１０℃の範囲の温度
て２時間保持して焼成した。得られた磁器組成物を厚み
１順に切断し、その両面に市販の銀電極ペーストを焼付
けて電極を形成した後、デジタルＬＣＲメータにより１
ＫＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数で静電容量（Ｃ）と誘電体
損失（２）を測定し、各々の磁器寸法より比誘電率εｒ
を求めた。また、比誘電率の温度係数（τＫｐｐｍ／℃
）は、−４０℃〜＋１００℃の温度範囲における静電容
量の変化をＬＣ共振回路を用いて共振周波数の変化（τ
Ｆｐｐｍ／℃）として求め、下記（１）式より求めた。
これらの試験結果を第１表に示す。ただし τｆ：共振
周波数の温度係数、 τｋ：誘電率の温度係数、 α：磁器の熱膨張係数、 なお、第１表において、試料番号２，４，５，７〜１０
の試料はこの発明による限定外の組成からなる磁器であ
り、試料番号１５〜１８のものは比較例であり、これら
以外の試料番号１，３，６，１１，１２，１３，１４は
この発明の実施例である。
周波数の温度係数、 τｋ：誘電率の温度係数、 α：磁器の熱膨張係数、 なお、第１表において、試料番号２，４，５，７〜１０
の試料はこの発明による限定外の組成からなる磁器であ
り、試料番号１５〜１８のものは比較例であり、これら
以外の試料番号１，３，６，１１，１２，１３，１４は
この発明の実施例である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セリウム及び
酸化カルシウムより成る磁器組成物であつて、その成分
の組成範囲をＸ；ＴｉＯ＿２・Ｙ；ＭｇＯ＿２・Ｚ；Ｃ
ｅＯ＿２、ＵＣａＯで表わしたときＸ、Ｙ、Ｚ、Ｕが、
２５≦Ｘ≦７３ｍｏｌ％ ２２≦Ｙ≦７０ｍｏｌ％ ０＜Ｚ≦３ｍｏｌ％ ０＜Ｕ≦８ｍｏｌ を満足することを特徴とする磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57059924A JPS6055923B2 (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57059924A JPS6055923B2 (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176803A JPS58176803A (ja) | 1983-10-17 |
| JPS6055923B2 true JPS6055923B2 (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=13127159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57059924A Expired JPS6055923B2 (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055923B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54138008A (en) * | 1978-04-19 | 1979-10-26 | Murata Manufacturing Co | Dielectric ceramic composition for microwave |
-
1982
- 1982-04-09 JP JP57059924A patent/JPS6055923B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54138008A (en) * | 1978-04-19 | 1979-10-26 | Murata Manufacturing Co | Dielectric ceramic composition for microwave |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58176803A (ja) | 1983-10-17 |
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