JPS6223406B2 - - Google Patents
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- JPS6223406B2 JPS6223406B2 JP54122769A JP12276979A JPS6223406B2 JP S6223406 B2 JPS6223406 B2 JP S6223406B2 JP 54122769 A JP54122769 A JP 54122769A JP 12276979 A JP12276979 A JP 12276979A JP S6223406 B2 JPS6223406 B2 JP S6223406B2
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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。 PbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３）O3−Pb（Mg１／２Ｗ
１／２） 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、温度変化率の優
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、チタン酸バ
リウムBaTiO3系を主成分として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℃附近の実温領域で焼結を必
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1200℃を越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℃以下程
度の低温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、ニツケル系、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、かつ温度変化率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、PbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３）O3−Pb（Mg１／２
Ｗ１／２） O3系磁器組成物でPbZrO3、Pb（Mg１／３Nb２／３）O3、 Pb（Mg１／３Nb２／３）O3−Pb（Mg１／２Ｗ１／２）O3
、Pb（Mg１／２ Ｗ１／２）O3−PbZrO3の各二成分組成線上である酸化 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……62.46〜68.60重量％ ZrO2……０〜25.35重量％ MgO……1.19〜5.41重量％ Nb2O5……０〜27.12重量％ WO3……0.14〜27.82重量％の範囲からなること
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1100℃以下の低
温度で焼結できるPbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３）O3系 からなる２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２成分系にPb（Mg１／２Ｗ１／２
） O3を加えて３成分系とすることにより、BaTiO3
系の従来材よりεｓが大きく、しかも温度特性が
良好で1200℃以下の低温度で焼成が可能とであ
り、絶縁抵抗が極めて高く、温度特性が極めて安
定した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1000〜1150℃附近
の低温領域で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）、酸化ジルコニ
ア（ZrO2）酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化マグネシウ
ム（MgO）、酸化タングステン（WO3）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／cm2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
〜950℃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780℃で焼付する。
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℃でで測定した。 温度特性は、室温20℃を基準として−25℃、＋
85℃で容量変化率を求めた。
化物の固相反応によつて合成された。 PbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３）O3−Pb（Mg１／２Ｗ
１／２） 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、温度変化率の優
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、チタン酸バ
リウムBaTiO3系を主成分として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℃附近の実温領域で焼結を必
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1200℃を越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℃以下程
度の低温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、ニツケル系、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、かつ温度変化率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、PbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３）O3−Pb（Mg１／２
Ｗ１／２） O3系磁器組成物でPbZrO3、Pb（Mg１／３Nb２／３）O3、 Pb（Mg１／３Nb２／３）O3−Pb（Mg１／２Ｗ１／２）O3
、Pb（Mg１／２ Ｗ１／２）O3−PbZrO3の各二成分組成線上である酸化 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……62.46〜68.60重量％ ZrO2……０〜25.35重量％ MgO……1.19〜5.41重量％ Nb2O5……０〜27.12重量％ WO3……0.14〜27.82重量％の範囲からなること
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1100℃以下の低
温度で焼結できるPbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３）O3系 からなる２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２成分系にPb（Mg１／２Ｗ１／２
） O3を加えて３成分系とすることにより、BaTiO3
系の従来材よりεｓが大きく、しかも温度特性が
良好で1200℃以下の低温度で焼成が可能とであ
り、絶縁抵抗が極めて高く、温度特性が極めて安
定した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1000〜1150℃附近
の低温領域で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）、酸化ジルコニ
ア（ZrO2）酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化マグネシウ
ム（MgO）、酸化タングステン（WO3）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／cm2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
〜950℃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780℃で焼付する。
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℃でで測定した。 温度特性は、室温20℃を基準として−25℃、＋
85℃で容量変化率を求めた。
【表】
【表】
第１表において、試料No.１、17、18、19、22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1160〜6420の高い値
を示し、誘電体損失（tanδ）は0.3〜3.7％、絶
縁低抗（I.R）が3.2×1012Ωの極めて小さな値を
示している状態でしかも1150℃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。 図中、A.B，B.C，C.D、線上の範囲はεｓが
小さく、温度特性が大の為実用的でない。 又、図中D.E，E.A線上の範囲はεｓが小さく
温度特性が大で実用的でない。 更にPb（Mg１／２Ｗ１／２）O3が0.4モル％以下では
焼 成温度が高く、好ましくない。 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PbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３） O3−Pb（Mg１／２Ｗ１／２）O3系高誘電率磁器組成物に
よ ると、1150℃以下の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（I.R）容量変化率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、理込内部電極に系銀、パラジユ
ウム合金系・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。
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1160〜6420の高い値
を示し、誘電体損失（tanδ）は0.3〜3.7％、絶
縁低抗（I.R）が3.2×1012Ωの極めて小さな値を
示している状態でしかも1150℃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。 図中、A.B，B.C，C.D、線上の範囲はεｓが
小さく、温度特性が大の為実用的でない。 又、図中D.E，E.A線上の範囲はεｓが小さく
温度特性が大で実用的でない。 更にPb（Mg１／２Ｗ１／２）O3が0.4モル％以下では
焼 成温度が高く、好ましくない。 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PbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３） O3−Pb（Mg１／２Ｗ１／２）O3系高誘電率磁器組成物に
よ ると、1150℃以下の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（I.R）容量変化率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、理込内部電極に系銀、パラジユ
ウム合金系・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。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるPbZrO3−Pb（Mg１／３Nb
２／３）O3−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）。
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 PbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３）O3−Pb（Mg１／２
Ｗ１／２） O3系磁器組成物でPbZrO3−Pb（Mg１／３Nb２／３）O3、 Pb（Mg１／３Nb２／３）O3−Pb（Mg１／２Ｗ１／２）O3
、Pb（Mg１／２ Ｗ１／２）O3−PbZrO3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……62.46〜68.60重量％ ZrO2……０〜25.35重量％ MgO……1.19〜5.41重量％ Nb2O5……０〜27.12重量％ WO3……0.14〜27.82重量％の範囲からなること
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 |
|---|---|---|---|
| JP12276979A JPS5648004A (en) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | High dielectric constant porcelain composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12276979A JPS5648004A (en) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | High dielectric constant porcelain composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5648004A JPS5648004A (en) | 1981-05-01 |
| JPS6223406B2 true JPS6223406B2 (ja) | 1987-05-22 |
Family
ID=14844151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12276979A Granted JPS5648004A (en) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | High dielectric constant porcelain composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5648004A (ja) |
-
1979
- 1979-09-25 JP JP12276979A patent/JPS5648004A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5648004A (en) | 1981-05-01 |