JPS61242951A - 誘電体磁器の製造方法 - Google Patents
誘電体磁器の製造方法Info
- Publication number
- JPS61242951A JPS61242951A JP60082874A JP8287485A JPS61242951A JP S61242951 A JPS61242951 A JP S61242951A JP 60082874 A JP60082874 A JP 60082874A JP 8287485 A JP8287485 A JP 8287485A JP S61242951 A JPS61242951 A JP S61242951A
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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】
産業上の利用分野
本発明は誘電体磁器の製造方法に関し、特にＰｂＴｉ
（Ｍｇ％Ｎｂ％）（Ｎｉ３ＡＷ３Ａ）、０３（ｘ＋χ
ｙ ｙ＋ｚ＝１）系磁器において、緻密で気孔の少ない磁器
が得られる製造方法に関する。
（Ｍｇ％Ｎｂ％）（Ｎｉ３ＡＷ３Ａ）、０３（ｘ＋χ
ｙ ｙ＋ｚ＝１）系磁器において、緻密で気孔の少ない磁器
が得られる製造方法に関する。
従来の技術
鉛複合ペロブスカイト系酸化物を誘電体として使用した
積層型コンデンサは、小型大容量化がはかられ、かつ内
部電極として従来のＰｔ、Ｐｄ系に比べ安価なＡｑ系材
料を使用できることより近年注目をあびている。
積層型コンデンサは、小型大容量化がはかられ、かつ内
部電極として従来のＰｔ、Ｐｄ系に比べ安価なＡｑ系材
料を使用できることより近年注目をあびている。
本発明者らはすてにＰｂＴｉ工（Ｍ（ＪにＮｂ％）ア虞
１星彷）、０３（ただしｘ＋１−＋ｙａ＝１）からなる
誘電体磁器組成物を提案している。
１星彷）、０３（ただしｘ＋１−＋ｙａ＝１）からなる
誘電体磁器組成物を提案している。
この系は１１００℃以下で焼成でき高い誘電率を有し、
誘電正接の小さ、い優れた特性を有している０ 従来このような鉛複合ペロブスカイト系酸化物誘電体の
製造方法は、例えば特開昭５８−２３９２２７号公報に
開示されているように、原料として各成分の酸化物を所
定比になるよう秤量し、これを湿式混合した後６００〜
８６０℃程度で仮焼し、これを再度湿式粉砕したものを
成形し焼成する工法をとっていた。
誘電正接の小さ、い優れた特性を有している０ 従来このような鉛複合ペロブスカイト系酸化物誘電体の
製造方法は、例えば特開昭５８−２３９２２７号公報に
開示されているように、原料として各成分の酸化物を所
定比になるよう秤量し、これを湿式混合した後６００〜
８６０℃程度で仮焼し、これを再度湿式粉砕したものを
成形し焼成する工法をとっていた。
発明が解決しようとする問題点
ＰｂＴｉ ！（Ｍｑ％Ｎｂ駒ア（Ｎｉ％Ｗ％）２０ｊ磁
器は従来の製造方法では相対密度が最大で、９９．０％
程度までしか達しないという問題点を有しておシ、特に
積層コンデンサ素子化し誘電体厚さを従来よシ薄くした
場合、素子の信頼性、特に寿命特性に問題が生じた。本
発明は上記問題点に鑑み、磁電体磁器の緻密性を向上さ
せることを目的としている。
器は従来の製造方法では相対密度が最大で、９９．０％
程度までしか達しないという問題点を有しておシ、特に
積層コンデンサ素子化し誘電体厚さを従来よシ薄くした
場合、素子の信頼性、特に寿命特性に問題が生じた。本
発明は上記問題点に鑑み、磁電体磁器の緻密性を向上さ
せることを目的としている。
問題点を解決するための手段
本発明では、ＭｑとＮｂ成分をあらかじめ７００℃以上
１３００’Ｃ以下で仮焼して反応させＭｑＮｂ ２０６
なる化学式を有する複合酸化物にし、これとＰｂ、Ｔ
ｉ、Ｎｔ、Ｗ成分を混合して再仮焼する工程をとること
によシ、上記問題点を解決した。
１３００’Ｃ以下で仮焼して反応させＭｑＮｂ ２０６
なる化学式を有する複合酸化物にし、これとＰｂ、Ｔ
ｉ、Ｎｔ、Ｗ成分を混合して再仮焼する工程をとること
によシ、上記問題点を解決した。
作 用
Ｐ ｂ Ｔ ｉ ｘ （Ｍｑ３ＡＮｂＸ ） ｙ （”
Ａ”Ｍ ） ｚ ｏ３系複合酸化物の合成プロセス及
び焼結プロセスを検討した結果、従来の粉体合成プロセ
スである各酸化物粉末を混合後仮焼するプロセスをとる
と、仮焼後の粉末はペロブスカイト相とＰｂ２Ｎｂ２０
７あるいはＰｂ３Ｎｂ２ｏ８相と未反応相の混合体であ
シ、一旦生成ＩＪＰｂ Ｎｂ Ｏ相、Ｐｂ３Ｎｂ２ｏ８
相ハ未反応相との反応速度が遅くペロブスカイト相にな
シにくい性質を有している。これらの相が残存した粉体
を成形後、焼成すると、成形体は緻密化が進行する過程
で体積膨張ないし体積収縮の停止する現象のある事が明
らかになった。また粉末Ｘ線回折で生成相を追跡すると
、Ｐｂ２Ｎｂ２ｏ７あるいはＰｂ３Ｎｂ２ｏ８相の消滅
と前記体積膨張ないし体積収縮の停止現象が対応してい
ることが明らかとなった。
Ａ”Ｍ ） ｚ ｏ３系複合酸化物の合成プロセス及
び焼結プロセスを検討した結果、従来の粉体合成プロセ
スである各酸化物粉末を混合後仮焼するプロセスをとる
と、仮焼後の粉末はペロブスカイト相とＰｂ２Ｎｂ２０
７あるいはＰｂ３Ｎｂ２ｏ８相と未反応相の混合体であ
シ、一旦生成ＩＪＰｂ Ｎｂ Ｏ相、Ｐｂ３Ｎｂ２ｏ８
相ハ未反応相との反応速度が遅くペロブスカイト相にな
シにくい性質を有している。これらの相が残存した粉体
を成形後、焼成すると、成形体は緻密化が進行する過程
で体積膨張ないし体積収縮の停止する現象のある事が明
らかになった。また粉末Ｘ線回折で生成相を追跡すると
、Ｐｂ２Ｎｂ２ｏ７あるいはＰｂ３Ｎｂ２ｏ８相の消滅
と前記体積膨張ないし体積収縮の停止現象が対応してい
ることが明らかとなった。
一方、本発明の製造工程であるＭｇＮｂ２Ｏ６とＰｂ、
Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ成分を再仮焼するプロセスをとると、仮
焼後の粉末はほぼペロブスカイト相単相となシ、これを
成形後焼成すると前記の体積膨張ないし体積収縮の停止
現象は出現せず、一段階で緻密化が進行することが明ら
かとなった。
Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ成分を再仮焼するプロセスをとると、仮
焼後の粉末はほぼペロブスカイト相単相となシ、これを
成形後焼成すると前記の体積膨張ないし体積収縮の停止
現象は出現せず、一段階で緻密化が進行することが明ら
かとなった。
以上の検討よシ、本願発明の作用は仮焼過程でＭｑとＮ
ｂをあらかじめ反応させＭｇＮｂ２Ｏ６相とし、これを
Ｐｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ成分と再仮焼することにより、緻
密化を阻害するＰｂ２Ｎｂ２０７゜Ｐｂ３Ｎｂ２０８相
の残存が防止され、ペロブスカイト単相が合成されるこ
とによると考えられる。
ｂをあらかじめ反応させＭｇＮｂ２Ｏ６相とし、これを
Ｐｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ成分と再仮焼することにより、緻
密化を阻害するＰｂ２Ｎｂ２０７゜Ｐｂ３Ｎｂ２０８相
の残存が防止され、ペロブスカイト単相が合成されるこ
とによると考えられる。
実施例
出発原料には化学的に高純度なＰｂＯ，ＭｇＯ。
ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ６，Ｎｉｏ、ＷＯ３を用いた。まず
これらのうちＭｑｏとＮｂ２Ｏ５を純度補正をおこなっ
たうえでＭｑＮｂ ２０６ なる化学式となるよう秤量
し、アルミナ質玉石を用い純水を溶媒としボールミルで
４時間湿式混金した。これを吸いんろ過して水分を大半
分離した後乾燥し、その後、摺潰機で解砕し３２メツシ
ユふるいを通した。これをアルミナ質ルツボに入れ同質
のふたをし、昇温速度４００’Ｃ／時間で所定温度まで
昇温し２時間保持後降温速度４００’Ｃ／時間で室温ま
で降温した。これとＰ ｂＯ＋ Ｔ ｉＯ２、Ｎ ｉ
Ｏ＋ ＷＯｓを純度補正をおこなったうえで秤量し、ア
ルミナ質玉石を用い純水を溶媒としてボールミルで１７
時時間式混合した。これを吸いんろ過して水分を大半分
離した後乾燥し、その後摺潰機で充分解砕した後粉体量
の５ｗｔ％の水分を加え、直径６０−９高さ約５０ｍｍ
の円柱状に成形圧力ｓ ｏ ｏ Ｋｙ ／ｃｒｌｔで成
形した。これを前記同様アルミナ質ルツボ中に入れ同質
のふたをし、昇温速度４００′Ｃ／時間で８００°Ｃま
で昇温し、２時間保持後４００′Ｃ／時間で降温した。
これらのうちＭｑｏとＮｂ２Ｏ５を純度補正をおこなっ
たうえでＭｑＮｂ ２０６ なる化学式となるよう秤量
し、アルミナ質玉石を用い純水を溶媒としボールミルで
４時間湿式混金した。これを吸いんろ過して水分を大半
分離した後乾燥し、その後、摺潰機で解砕し３２メツシ
ユふるいを通した。これをアルミナ質ルツボに入れ同質
のふたをし、昇温速度４００’Ｃ／時間で所定温度まで
昇温し２時間保持後降温速度４００’Ｃ／時間で室温ま
で降温した。これとＰ ｂＯ＋ Ｔ ｉＯ２、Ｎ ｉ
Ｏ＋ ＷＯｓを純度補正をおこなったうえで秤量し、ア
ルミナ質玉石を用い純水を溶媒としてボールミルで１７
時時間式混合した。これを吸いんろ過して水分を大半分
離した後乾燥し、その後摺潰機で充分解砕した後粉体量
の５ｗｔ％の水分を加え、直径６０−９高さ約５０ｍｍ
の円柱状に成形圧力ｓ ｏ ｏ Ｋｙ ／ｃｒｌｔで成
形した。これを前記同様アルミナ質ルツボ中に入れ同質
のふたをし、昇温速度４００′Ｃ／時間で８００°Ｃま
で昇温し、２時間保持後４００′Ｃ／時間で降温した。
仮焼物はアルミナ質玉石を用い純水を溶媒としてボール
ミルで１７時間粉砕した。これを吸いんろ過し、水分の
大半を分離した後乾燥した。
ミルで１７時間粉砕した。これを吸いんろ過し、水分の
大半を分離した後乾燥した。
この粉末にポリビニルアルコール８ｗｔ＋％水溶液を粉
体量の６ｗｔ％加え、３２メツシユふるいを通して造粒
し、成形圧力１０００に２／ｃｒＩで成形した。成形物
は空気中で２００’Ｃ／時間で７００°Ｃまで昇温し、
１時間保持してポリビニルアルコールをバーンアウトし
、２００ ’Ｃ／時間で室温まで冷却した。冷却後これ
をマグネシア磁器容器に移し同質のふたをして、空気中
で所定温度まで４００′Ｃ／時間で昇温し２時間保持後
４００ ’Ｃ／時間で降温した。
体量の６ｗｔ％加え、３２メツシユふるいを通して造粒
し、成形圧力１０００に２／ｃｒＩで成形した。成形物
は空気中で２００’Ｃ／時間で７００°Ｃまで昇温し、
１時間保持してポリビニルアルコールをバーンアウトし
、２００ ’Ｃ／時間で室温まで冷却した。冷却後これ
をマグネシア磁器容器に移し同質のふたをして、空気中
で所定温度まで４００′Ｃ／時間で昇温し２時間保持後
４００ ’Ｃ／時間で降温した。
焼成物はアルキメデス法によシ、密度を測定し、密度が
最大となる焼成温度を最適焼成温度とした。
最大となる焼成温度を最適焼成温度とした。
焼成物の相対密度はＸ線法によシ求めた密度に対する焼
成物の密度の比で求めた。実験を行った組成物の範囲内
では、最適焼成温度で焼成した焼成物の粉末Ｘ線回折法
からはペロプスカイト相−相のみが確認された。゛そこ
で式（１）に示す方法で密度を求めた。
成物の密度の比で求めた。実験を行った組成物の範囲内
では、最適焼成温度で焼成した焼成物の粉末Ｘ線回折法
からはペロプスカイト相−相のみが確認された。゛そこ
で式（１）に示す方法で密度を求めた。
（１）式でｄは密度、ＮはアボガドΩ数、 Ｍｌは１番
目の原子の原子量、ａｉは１番目の原子の配合組成よシ
求めた１ユニツトセル中の存在量、ＶはＸ線回折法によ
り求めたペロプスカイト構造１ユニツトセルの体積を示
し、ギは構成元素すべてについて合計することを示す。
目の原子の原子量、ａｉは１番目の原子の配合組成よシ
求めた１ユニツトセル中の存在量、ＶはＸ線回折法によ
り求めたペロプスカイト構造１ユニツトセルの体積を示
し、ギは構成元素すべてについて合計することを示す。
焼成物は厚さ１ｍに切断し、両面に０ｒ−Ａｕを蒸着し
誘電率、 ｔａｎδをｌ ｋＨｚ ｌ Ｖ ／ｙＢの電
界下で測定した。
誘電率、 ｔａｎδをｌ ｋＨｚ ｌ Ｖ ／ｙＢの電
界下で測定した。
表１に本発明の製造方法によって得られた磁器の２０℃
における誘電率、 ｔａｎδ、最適焼成温度と相対密度
を示す。
における誘電率、 ｔａｎδ、最適焼成温度と相対密度
を示す。
また比較例として従来法（各成分を一度に混合し、８０
０’Ｃで仮焼する方法）の仮焼粉砕のくシ返し回数を変
えた場合、及びＭｑＮｂ２０６の仮焼温度が本発明の範
囲外の場合を示す。
０’Ｃで仮焼する方法）の仮焼粉砕のくシ返し回数を変
えた場合、及びＭｑＮｂ２０６の仮焼温度が本発明の範
囲外の場合を示す。
本発明を限定した理由は、Ｍｑ酸成分Ｎｂ成分の仮焼温
度が７００’０以下では、仮焼物がＭｑＮｂＯ６単相に
ならず、Ｎｂ２ｏ６が未反応で残り、ｐｂ等を加え再仮
焼した場合、Ｐｂ２Ｎｂ２ｏ７相ないしＰｂ３Ｎｂ２０
８相が生成し、これが焼結時の緻密化をさまたげるので
請求の範囲から除いた。Ｍｑ酸成分Ｎｂ成分の仮焼温度
が１３００″Ｃ以上では、仮焼物はＭｑＮｂ２０６相単
相にはなるが、仮焼物が粒成長し、また各粒同志が強く
焼結してしまい、ｐｂ等を加え再仮焼した場合、Ｍ９Ｎ
ｂ２０．相が未反応で残存し、焼結密度及び誘電特性が
低下するためである。
度が７００’０以下では、仮焼物がＭｑＮｂＯ６単相に
ならず、Ｎｂ２ｏ６が未反応で残り、ｐｂ等を加え再仮
焼した場合、Ｐｂ２Ｎｂ２ｏ７相ないしＰｂ３Ｎｂ２０
８相が生成し、これが焼結時の緻密化をさまたげるので
請求の範囲から除いた。Ｍｑ酸成分Ｎｂ成分の仮焼温度
が１３００″Ｃ以上では、仮焼物はＭｑＮｂ２０６相単
相にはなるが、仮焼物が粒成長し、また各粒同志が強く
焼結してしまい、ｐｂ等を加え再仮焼した場合、Ｍ９Ｎ
ｂ２０．相が未反応で残存し、焼結密度及び誘電特性が
低下するためである。
発明の効果
以上述べたように本発明の特許請求の範囲の製造方法を
とることによシ、ＰｂＴｉ （Ｍｇ％Ｎｂ５ｉ）ア（
Ｎ ｉ ３ＡＷ％） 、０３（ただしｘ＋ｙ−１−ｃ＝
１）系誘電体磁器において仮焼時にＰｂ２Ｎｂ３ｏ７相
ないしＰｂ３Ｎｂ２ｏ８相等の焼成時の緻密化を阻害す
る相の生成を防ぎ、緻密で気孔の少ない磁器を得ること
ができる。
とることによシ、ＰｂＴｉ （Ｍｇ％Ｎｂ５ｉ）ア（
Ｎ ｉ ３ＡＷ％） 、０３（ただしｘ＋ｙ−１−ｃ＝
１）系誘電体磁器において仮焼時にＰｂ２Ｎｂ３ｏ７相
ないしＰｂ３Ｎｂ２ｏ８相等の焼成時の緻密化を阻害す
る相の生成を防ぎ、緻密で気孔の少ない磁器を得ること
ができる。
Claims (1)
- ＰｂＴｉ＿ｘ（Ｍｇ１／３Ｋｂ２／３）＿ｙ（Ｎｉ１
／２Ｗ１／２）＿ｚＯ＿３（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で
表わされる組成を有する誘電体磁器の製造工程において
、ＭｇとＮｂの成分をあらかじめ７００℃以上１３０℃
以下で仮焼して反応させＭｇＮｂ＿２Ｏ＿６なる化学式
を有する複合酸化物にし、これとＰｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ
成分を混合して再仮焼し、その後これを粉砕したものを
成形し焼成することを特徴とする誘電体磁器の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082874A JPH0665625B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 誘電体磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082874A JPH0665625B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 誘電体磁器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242951A true JPS61242951A (ja) | 1986-10-29 |
| JPH0665625B2 JPH0665625B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=13786439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082874A Expired - Lifetime JPH0665625B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 誘電体磁器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665625B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5957954A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPS6033257A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-20 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPS6036365A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-25 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60082874A patent/JPH0665625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5957954A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPS6033257A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-20 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPS6036365A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-25 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665625B2 (ja) | 1994-08-24 |
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