JPS6211442B2 - - Google Patents
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- JPS6211442B2 JPS6211442B2 JP54053256A JP5325679A JPS6211442B2 JP S6211442 B2 JPS6211442 B2 JP S6211442B2 JP 54053256 A JP54053256 A JP 54053256A JP 5325679 A JP5325679 A JP 5325679A JP S6211442 B2 JPS6211442 B2 JP S6211442B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は高誘電率系磁器組成物に係り、複合酸
化物の固相反応によつて合成されたPb(Mg1/3
Nb2/3)O3―PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3―
Pb(Mn1/2W1/2)O3系酸化物で、特に低温度焼
結が可能で、高誘電率、かつ誘電体損失が小さ
く、絶縁抵抗の優れた高誘電率系磁器組成物に関
するものである。従来より高誘電率磁器組成物と
して、BaTiO3系を主成物としてBaSnO3、
CaTIO3、PbTiO3などを基本として、その置換固
溶体あるいは他の結晶構造を有する化合物との複
合誘電体磁器が、種々の要求特性に対して、広く
実用化されている。これ等の磁器誘電体は、特性
改善の為に常温での誘電率を最大にすると誘電率
の温度変化が大きくなり、一方誘電率の温度変化
を小さくすれば誘電率の最大値が減少するなど実
用上種々の問題点があり、その改善が望まれてい
た。更に、BaTiO3系を主成分としたものである
ために通常1200〜1400℃附近の高温領域で焼結を
必要とするために焼結時、多量の熱エネルギーを
必要とし、更に高温下の焼成炉材の熱的劣化損失
が激しく、従つて焼成装置の保全費がかさむ等の
欠点があつた。また最近急速に普及しつつある積
層磁器コンデンサにあつては、製造法上、内部電
極を磁器誘電体に埋込んだ状態で焼結する必要が
あり、焼結温度が1200℃を超える従来の磁器誘電
体では、1300℃以上の高温で安定ではあるが高価
な貴金属・白金、パラジウムもしくはこれ等の合
金を使用しなければならなかつた。もし1000℃程
度の低温度焼結可能な磁器誘電体を積層磁器コン
デンサとして用いることが可能であれば、埋込み
内部電極に銀系、アルミル系、アルミ系等の安価
な金属材料を内部電極として使用出来ることにな
り、製造コスト面で極めて有利である。もちろん
低温度焼結で得られた磁器誘電体は、絶縁抵抗が
高く、誘電率が比較的大きく、誘電体損失が小さ
く、かつ温度変化等の優れたものが必要とされ
る。従来、これ等の条件を備えた低温度焼結によ
る安定な磁器誘電体は少なく、その実現が望まれ
ていた。 本発明者等は、上述の要請に鑑み、鋭意研究の
結果、本発明に到達したものであり、その要旨
は、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3―PbTiO3―Pb(Mg
1/2W1/2)O3系組成物でPb(Mg1/3Nb2/3)O3
―PbTiO3,PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3、Pb
(Mg1/2W1/2)O3―Pb(Mg1/3Nb2/3)O3の各
二成分組成線上にある酸化物組成比を除き、三成
分組成図におけるA・B・C・D・Eに囲まれる
組成範囲内の酸化物で、 PbO 63.98〜73.09重量% Nb2O5 0.02〜26.96重量% MgO 0.45〜5.16重量% WO3 0.04〜23.7重量% TiO2 0.23〜23.52重量% の範囲の酸化物に対してPb(Mn1/2W1/2)O3を
0.05〜5.0重量%添加含有したことを特徴とする
高誘電率系磁器組成物に関するものである。 すなわち、本発明者らはすでに低温度で焼結で
きるPb(Mg1/3Nb2/3)O3―PbTiO3―Pb(Mg
1/2W1/2)O3系からなる3成分系高誘電率系磁
器組成物を提案しているが、本発明はこの3成分
系に副成分としてPb(Mn1/2W1/2)O3を添加含
有せしめるもので絶縁抵抗を極めて高くせしめる
ことによつて温度特性が極めて安定したかつ焼結
性の優れた高誘電率系磁器組成物を提供するもの
である。すなわち、本発明は850〜1050℃附近の
低温領域で極めて安定して焼結することが可能
で、かつ特性の優れた高誘電率系磁器組成物を提
供するものである。 以下実施例によつて本発明を詳述する。 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化ニオブ
(Nb2O5)、酸化マグネシユム(MgO)、酸化タン
グステン(WO3)、酸化チタン(TiO2)、酸化マ
ンガン(MnO)を用い、第1表に示した配合比
となるように秤量した。これ等の原料配合物を合
成樹脂ボールミルで、湿式混合した後、700〜850
℃で2時間仮焼し、化学反応を行なわせしめた。
この反応物を、ふたたびボールミルを用いて、粒
子径数μ程度に粉砕混合する。 この混合物に粘結剤としてポリビニールアルコ
ール(PVA)を適当量加え、約3トン/cm3の成
形圧力で直径16.5mm、厚さ0.6mmの円板状成形物
を作成した。成形物は高温での鉛成分の蒸発を防
ぐ為、マグネシア磁器製容器に密閉して、約850
〜1050℃で2時間本焼成する。こうして得られた
磁器素体の両端面に銀電極を焼付する。このよう
にして製造した試料を、それぞれ電気特性を測定
した結果を第1表に示す。 ここで誘電率εsおよび誘電体損失(tanδ)
は、周波数1KHzで測定した。絶縁抵抗は、直流
500Vを印加して、室温20℃で測定した。
化物の固相反応によつて合成されたPb(Mg1/3
Nb2/3)O3―PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3―
Pb(Mn1/2W1/2)O3系酸化物で、特に低温度焼
結が可能で、高誘電率、かつ誘電体損失が小さ
く、絶縁抵抗の優れた高誘電率系磁器組成物に関
するものである。従来より高誘電率磁器組成物と
して、BaTiO3系を主成物としてBaSnO3、
CaTIO3、PbTiO3などを基本として、その置換固
溶体あるいは他の結晶構造を有する化合物との複
合誘電体磁器が、種々の要求特性に対して、広く
実用化されている。これ等の磁器誘電体は、特性
改善の為に常温での誘電率を最大にすると誘電率
の温度変化が大きくなり、一方誘電率の温度変化
を小さくすれば誘電率の最大値が減少するなど実
用上種々の問題点があり、その改善が望まれてい
た。更に、BaTiO3系を主成分としたものである
ために通常1200〜1400℃附近の高温領域で焼結を
必要とするために焼結時、多量の熱エネルギーを
必要とし、更に高温下の焼成炉材の熱的劣化損失
が激しく、従つて焼成装置の保全費がかさむ等の
欠点があつた。また最近急速に普及しつつある積
層磁器コンデンサにあつては、製造法上、内部電
極を磁器誘電体に埋込んだ状態で焼結する必要が
あり、焼結温度が1200℃を超える従来の磁器誘電
体では、1300℃以上の高温で安定ではあるが高価
な貴金属・白金、パラジウムもしくはこれ等の合
金を使用しなければならなかつた。もし1000℃程
度の低温度焼結可能な磁器誘電体を積層磁器コン
デンサとして用いることが可能であれば、埋込み
内部電極に銀系、アルミル系、アルミ系等の安価
な金属材料を内部電極として使用出来ることにな
り、製造コスト面で極めて有利である。もちろん
低温度焼結で得られた磁器誘電体は、絶縁抵抗が
高く、誘電率が比較的大きく、誘電体損失が小さ
く、かつ温度変化等の優れたものが必要とされ
る。従来、これ等の条件を備えた低温度焼結によ
る安定な磁器誘電体は少なく、その実現が望まれ
ていた。 本発明者等は、上述の要請に鑑み、鋭意研究の
結果、本発明に到達したものであり、その要旨
は、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3―PbTiO3―Pb(Mg
1/2W1/2)O3系組成物でPb(Mg1/3Nb2/3)O3
―PbTiO3,PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3、Pb
(Mg1/2W1/2)O3―Pb(Mg1/3Nb2/3)O3の各
二成分組成線上にある酸化物組成比を除き、三成
分組成図におけるA・B・C・D・Eに囲まれる
組成範囲内の酸化物で、 PbO 63.98〜73.09重量% Nb2O5 0.02〜26.96重量% MgO 0.45〜5.16重量% WO3 0.04〜23.7重量% TiO2 0.23〜23.52重量% の範囲の酸化物に対してPb(Mn1/2W1/2)O3を
0.05〜5.0重量%添加含有したことを特徴とする
高誘電率系磁器組成物に関するものである。 すなわち、本発明者らはすでに低温度で焼結で
きるPb(Mg1/3Nb2/3)O3―PbTiO3―Pb(Mg
1/2W1/2)O3系からなる3成分系高誘電率系磁
器組成物を提案しているが、本発明はこの3成分
系に副成分としてPb(Mn1/2W1/2)O3を添加含
有せしめるもので絶縁抵抗を極めて高くせしめる
ことによつて温度特性が極めて安定したかつ焼結
性の優れた高誘電率系磁器組成物を提供するもの
である。すなわち、本発明は850〜1050℃附近の
低温領域で極めて安定して焼結することが可能
で、かつ特性の優れた高誘電率系磁器組成物を提
供するものである。 以下実施例によつて本発明を詳述する。 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化ニオブ
(Nb2O5)、酸化マグネシユム(MgO)、酸化タン
グステン(WO3)、酸化チタン(TiO2)、酸化マ
ンガン(MnO)を用い、第1表に示した配合比
となるように秤量した。これ等の原料配合物を合
成樹脂ボールミルで、湿式混合した後、700〜850
℃で2時間仮焼し、化学反応を行なわせしめた。
この反応物を、ふたたびボールミルを用いて、粒
子径数μ程度に粉砕混合する。 この混合物に粘結剤としてポリビニールアルコ
ール(PVA)を適当量加え、約3トン/cm3の成
形圧力で直径16.5mm、厚さ0.6mmの円板状成形物
を作成した。成形物は高温での鉛成分の蒸発を防
ぐ為、マグネシア磁器製容器に密閉して、約850
〜1050℃で2時間本焼成する。こうして得られた
磁器素体の両端面に銀電極を焼付する。このよう
にして製造した試料を、それぞれ電気特性を測定
した結果を第1表に示す。 ここで誘電率εsおよび誘電体損失(tanδ)
は、周波数1KHzで測定した。絶縁抵抗は、直流
500Vを印加して、室温20℃で測定した。
【表】
【表】
第1表において、試料No.1,5,6,10,11,
15,16,20,21,25は本発明の範囲外のものであ
り、比較の為示した。 第1表より明らかなように、本発明範囲内のも
のは、比誘電率(εs)が約2610〜9820の高い値
を示し、誘電体損失(tanδ)は0.2〜1.4%の極
めて小さな値を示し、絶縁抵抗(IR)が8×1011
Ωを示している状態でしかも1000℃未満の低温度
で焼結が可能である。すなわち、この組成範囲か
らはずれるものでは第1表に示すように望ましい
特性を得ることはできなかつた。 その限定理由を具体的に述べる。 Pb(Mn1/2W1/2)O3が0.05重量%以下では誘
電体損失(tanδ)及び絶縁抵抗(IR)の改善効
果がなく実用的でない。又5.0重量%以上では誘
電率(εs)が低下して好ましくなく誘電体損失
(tanδ)絶縁抵抗(IR)が悪化して実用的でな
い。 なお、実施例においてMgO等は炭酸塩の形で
用いたが他の形の例えば硝酸塩のものでも本発明
の技術思想に包含されることは明らかである。 以上の様に本発明のPb(Mg1/3Nb2/3)O3―
PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3―Pb(Mn1/2W
1/2)O3系高誘電率磁器組成物によると、低温度
焼結が可能となり、かつ誘電率(εs)が高く、
誘電体損失(tanδ)、絶縁抵抗(IR)の極めて
良好な新規な磁器組成物が得られ、また積層磁器
コンデンサに使用した場合、埋込内部電極に銀
系・ニツケル系・アルミ系の如き低融点金属の使
用が可能となつた。 したがつて、従来の高温領域焼結材に比較し
て、多量の熱エネルギー、焼成炉材等の保全費に
格段の効果があるので省エネルギーの観点からコ
スト面で極めて有利な高誘電率系磁器組成物を提
供することができるので工業上の利益に大なるも
のがある。
15,16,20,21,25は本発明の範囲外のものであ
り、比較の為示した。 第1表より明らかなように、本発明範囲内のも
のは、比誘電率(εs)が約2610〜9820の高い値
を示し、誘電体損失(tanδ)は0.2〜1.4%の極
めて小さな値を示し、絶縁抵抗(IR)が8×1011
Ωを示している状態でしかも1000℃未満の低温度
で焼結が可能である。すなわち、この組成範囲か
らはずれるものでは第1表に示すように望ましい
特性を得ることはできなかつた。 その限定理由を具体的に述べる。 Pb(Mn1/2W1/2)O3が0.05重量%以下では誘
電体損失(tanδ)及び絶縁抵抗(IR)の改善効
果がなく実用的でない。又5.0重量%以上では誘
電率(εs)が低下して好ましくなく誘電体損失
(tanδ)絶縁抵抗(IR)が悪化して実用的でな
い。 なお、実施例においてMgO等は炭酸塩の形で
用いたが他の形の例えば硝酸塩のものでも本発明
の技術思想に包含されることは明らかである。 以上の様に本発明のPb(Mg1/3Nb2/3)O3―
PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3―Pb(Mn1/2W
1/2)O3系高誘電率磁器組成物によると、低温度
焼結が可能となり、かつ誘電率(εs)が高く、
誘電体損失(tanδ)、絶縁抵抗(IR)の極めて
良好な新規な磁器組成物が得られ、また積層磁器
コンデンサに使用した場合、埋込内部電極に銀
系・ニツケル系・アルミ系の如き低融点金属の使
用が可能となつた。 したがつて、従来の高温領域焼結材に比較し
て、多量の熱エネルギー、焼成炉材等の保全費に
格段の効果があるので省エネルギーの観点からコ
スト面で極めて有利な高誘電率系磁器組成物を提
供することができるので工業上の利益に大なるも
のがある。
第1図は本発明によるPb(Mg1/3Nb2/3)O3
―PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3系高誘電率磁
器組成物の三成分組成図を示す。 第1図において点A・B・C・D・Eに囲まれ
る範囲が本発明の範囲である。(只しA・B,
B・C,C・D,D・A線上は除く)。
―PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3系高誘電率磁
器組成物の三成分組成図を示す。 第1図において点A・B・C・D・Eに囲まれ
る範囲が本発明の範囲である。(只しA・B,
B・C,C・D,D・A線上は除く)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3―PbTiO3―Pb(Mg
1/2W1/2)O3系組成物でPb(Mg1/3Nb2/3)O3
―PbTiO3,PbTiO3―Pb(Mg1/2W1/2)O3,Pb
(Mg1/2W1/2)O3Pb(Mg1/3Nb2/3)O3の各二
成分組成線上にある酸化物組成比を除き、三成分
組成図におけるA,B,C,D,Eに囲まれる組
成範囲内の酸化物で、 PbO 63.98〜73.09重量% Nb2O5 0.02〜26.96重量% MgO 0.45〜5.16重量% WO3 0.04〜23.7重量% TiO2 0.23〜23.52重量% の範囲の酸化物に対してPb(Mn1/2W1/2)O3を
0.05〜5.0重量%添加含有したことを特徴とする
高誘電率系磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5325679A JPS55144610A (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | High dielectric series porcelain composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5325679A JPS55144610A (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | High dielectric series porcelain composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55144610A JPS55144610A (en) | 1980-11-11 |
JPS6211442B2 true JPS6211442B2 (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=12937695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5325679A Granted JPS55144610A (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | High dielectric series porcelain composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55144610A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4450240A (en) * | 1982-03-17 | 1984-05-22 | Nippon Electric Co., Ltd. | Ceramic compositions having high dielectric constant and high specific resistivity |
-
1979
- 1979-04-28 JP JP5325679A patent/JPS55144610A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55144610A (en) | 1980-11-11 |
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