JPS6234706B2 - - Google Patents
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- JPS6234706B2 JPS6234706B2 JP56155697A JP15569781A JPS6234706B2 JP S6234706 B2 JPS6234706 B2 JP S6234706B2 JP 56155697 A JP56155697 A JP 56155697A JP 15569781 A JP15569781 A JP 15569781A JP S6234706 B2 JPS6234706 B2 JP S6234706B2
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Landscapes
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は磁器組成物特に1000℃以下の低温で焼
結でき、誘電率と比抵抗の積が高く、しかも機械
的強度の高い誘電体磁気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（BaTiO3）などを主成分とする磁器組成物が
広く実用化されていることは周知のとおりであ
る。しかしながら、BaTiO3などを主成分とする
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、内部電極としてこの焼結温度に耐え
得る材料、例えば白金、パラジウム等の高価な貴
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、ニツケル等を主成分とする安
価な金属が使用できるようなできるだけ低温、特
に1000℃以下の低い温度で焼結できる磁器組成物
が望まれている。 ところで磁器組成物を用い、実用的な積層形コ
ンデンサを作製するときに磁器組成物の電気的特
性として多くの項目が評価されなければならな
い。一般的に誘電率はできるだけ大きく、誘電損
失はできるだけ小さく、比抵抗はできるだけ大き
く、誘電率の温度変化は小さいことなどが要求さ
れる。 しかしながら、実際に積層形コンデンサを種々
の機器に用いる場合においては誘電率でなく、ま
ず容量、次に容量の温度変化率、誘電損失などの
値が必要とされる。積層形コンデンサにおいて、
容量は磁器組成物の誘電率に比例するが、しかし
その厚みに反比例し、電極面積、積層数に比例す
るので、一定の容量を得るためには磁器組成物の
誘電率が大きいことは必ずしも絶対的な要因でな
い。さらに容量の温度変化率（誘電率の温度変化
率）は用途により種々許容された範囲があり、磁
器組成物の誘電率の温度変化率も積層形コンデン
サを作製するときの絶対的な要因でない。 一方、誘電損失は用途により一定の値以下でな
ければならないという規定があり室温で最大5.0
％以下である。この値を越えると積層磁器コンデ
ンサの信頼性に問題が生じてくる。さらに比抵抗
に関しては、例えばEIAJ規格（日本電子機械工
業会の電子機器用積層磁器コンデンサ（チツプ
形）RC−3698B）に述べられているごとく、積
層コンデンサの絶縁抵抗として10000MΩ以上ま
たは容量抵抗積で500μＦ・ＭΩ以上のいずれか
小さい方以上と規定されている。これらのいずれ
かの値を下回ると積層磁器コンデンサの信頼性に
問題が生じてくる。すなわち磁器組成物の誘電率
と比抵抗の積がある絶対値以上なければ、任意の
容量、特に大きな容量のコンデンサを実用的規格
に合せることができず、その用途が非常に限定さ
れ、実用的な意味がなくなる。この点を詳しく説
明すると次の様になる。積層形コンデンサでは、
ｎ＋１個の内部電極を構成して一般にｎ個の同じ
厚さの層からなる単一層コンデンサが積層された
構造になつている。この場合、単一層当りの容量
をCo、絶縁抵抗をRoとすれば、積層形コンデン
サの容量ＣはCoのｎ倍になり、絶縁抵抗Ｒは、
Roの１／ｎになる。ここで磁器組成物の誘電率
をε、真空の誘電率をεｏ、磁器組成物の比抵抗
をρ、単一層コンデンサの磁器の厚さをｄ、重な
る電極面積をＳとすれば、単一層コンデンサの
Coは（εｏεＳ）／ｄとなり、Roは（ρｄ）／
Ｓとなる。従つてｎ層からなる積層コンデンサの
容量(C)と絶縁抵抗（Ｒ）の積Ｃ×Ｒは〔（ρ
ｄ）／（nS）〕×〔（ｎεpεＳ）／ｄ〕＝εｏερ
となる。すなわちどのような容量の積層コンデン
サもその容量・抵抗積Ｃ×Ｒは、磁器組成物のε
とρの積にεｏを乗じた一定値（εｏερ）に規
格化される。容量・抵抗積Ｃ×Ｒが500μＦ・Ｍ
Ωすなわち500F・Ω以上ということは、εｏ＝
8.855×10-14F／cmより、Ｃ×Ｒ＝εｏερ＝
8.855×10-14（Ｆ／cm）×ε×ρ500F・Ω、よ
つて、ερ5.65×1015Ω、となる要求がある。
例えばε＝10000ではρ5.65×1011Ω・cm、ε
＝3000ではρ1.88×1012Ω・cm、ε＝500では
ρ1.13×1013Ω・cmが要求される。誘電率に応
じてこれらの値以上のρを持つ磁器組成物であれ
ばどのような容量の積層コンデンサを容量抵抗積
は500μＦ・ＭΩを満足する。もしεが3000でρ
が要求値より１桁低い1.88×1011Ω・cmとすれば
εｏερ＝50μＦ・ＭΩで500μＦ・ＭΩは満足
せず、絶縁抵抗として10000MΩすなわち、1010
Ω以上を満足するには容量Ｃとして0.005μＦ以
下に限定されなければならない。それはこの積層
コンデンサの容量・抵抗積（Ｃ×Ｒ）は常に50μ
Ｆ・ＭΩを示しているので、Ｒが10000MΩのと
き、Ｃは0.005μＦとなり、Ｃがこれより大きけ
ればＦは10000MΩより小さくなり、0.005μＦが
規格を満たす最高の容量となるためである。従つ
て磁器組成物の比抵抗が低いとその材料の実用
性、特に積層形コンデンサの特長である小型大容
量の特長を生かすことはできないし、全く意味の
ないことにもなる。よつて磁器組成物の誘電率と
比抵抗の積がある値以上をもつことが実用上極め
て重要なことである。また積層形チツプコンデン
サの場合はチツプコンデンサを基板に実装したと
きの基板とチツ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ツプコンデンサに
機械的な歪みが加わり、クラツクの発生や、ひど
い場合にはチツプコンデンサが破損する場合が生
じる。またエポキシ系樹脂等を外装したデイツプ
コンデンサの場合も外装樹脂の応力によつてデイ
ツプコンデンサにクラツクが発生する場合があ
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ツクが生じやすくま
た、破損しやすいため、信頼性が低くなる。した
がつて磁器の機械的強度をできるだけ増大させる
ことは実用上きわめて重要なことである。 本発明者の実験によれば積層磁器コンデンサに
要求される信頼性を確保するためには、磁器の抗
折強度が1000Kg／cm2以上であることが望ましい。 ところでPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3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・アグラノフスカヤ（フイジコ
トベルドゴテラ Vol2、No.１ 70〜72ページ１
月・1960年）〔N.N.Krainik and A.I.
Agranovskaya（Fiziko Tverdogo Tela Vo.2、
No.１、pp70〜72、January1960）〕より提案があ
つたが、誘電率とその温度変化についての記載の
みであつた。 また（SrxPb1-xTiO3）a（PbMg0.5W0.5O3）b〔た
だしＸ＝０〜0.10、ａは0.35〜0.5、ｂは0.5〜
0.65であり、そしてａ＋ｂ＝１〕はモノリシツク
コンデンサおよびその製造方法として特開昭52−
21662号に開示され、また誘電体粉末組成物とし
て、特開昭52−21699号に開示されている。しか
しここでは誘電率（2000〜5500）と誘電損失
（2.0％〜4.4％）に関するデータの記載しかな
い。またPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系を含
む三成分系については特開昭55−111011において
Pb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3−Pb
（Mg1/3Nb2/3）O3系が開示され、特開昭55−
117809においてPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3
−Pb（Mg1/3Ta2/3）O3系が開示されている。
これらにおいても誘電率や誘電損失および誘電率
の温度特性についてのみ記載されている。 以上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その実用性については明らか
でなかつた。 さらに本発明者達は既に910〜950℃の温度で焼
結でき、Pb（Mg1/2W1/2）O3とPbTiO32成分
系からなりこれを〔Pb（Mg1/2W1/2）O3〕x
〔PbTiO3〕1-xと表わしたときにｘが0.65＜ｘ≦
1.00の範囲にある磁器組成物を提案している。こ
の磁器組成物は誘電率と比抵抗の積が高い値を持
ち、誘電損失の小さい優れた電気的特性を有して
いる。しかしながら、この組成物は、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
るを得なかつた。すなわち実用的な積層磁器コン
デンサを得るためには容量抵抗積、誘電損失、機
械的強度の３つの特性が同時に所定の特性値を示
す磁器組成物が必要となる。 本発明の目的は機械的強度の大きいしかも容量
抵抗積の高く誘電損失の小さな実用性に優れた磁
器組成物を提供することにある。すなわち、本発
明はマンガン・アンチモン酸鉛［Pb
（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］からなる組
成物を［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき、ｘが
0.005ｘ0.1の範囲にあることを特徴とする磁
器組成物であり、マンガン・アンチモン酸鉛
［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウム・タン
グステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］および
チタン酸鉛［PbTiO3］からなる組成物を［Pb
（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］y・［PbTiO3］zと表わしたとき、（ただしＸ＋
Ｙ＋Ｚ＝1.00）この３成分組成図において
結でき、誘電率と比抵抗の積が高く、しかも機械
的強度の高い誘電体磁気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（BaTiO3）などを主成分とする磁器組成物が
広く実用化されていることは周知のとおりであ
る。しかしながら、BaTiO3などを主成分とする
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、内部電極としてこの焼結温度に耐え
得る材料、例えば白金、パラジウム等の高価な貴
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、ニツケル等を主成分とする安
価な金属が使用できるようなできるだけ低温、特
に1000℃以下の低い温度で焼結できる磁器組成物
が望まれている。 ところで磁器組成物を用い、実用的な積層形コ
ンデンサを作製するときに磁器組成物の電気的特
性として多くの項目が評価されなければならな
い。一般的に誘電率はできるだけ大きく、誘電損
失はできるだけ小さく、比抵抗はできるだけ大き
く、誘電率の温度変化は小さいことなどが要求さ
れる。 しかしながら、実際に積層形コンデンサを種々
の機器に用いる場合においては誘電率でなく、ま
ず容量、次に容量の温度変化率、誘電損失などの
値が必要とされる。積層形コンデンサにおいて、
容量は磁器組成物の誘電率に比例するが、しかし
その厚みに反比例し、電極面積、積層数に比例す
るので、一定の容量を得るためには磁器組成物の
誘電率が大きいことは必ずしも絶対的な要因でな
い。さらに容量の温度変化率（誘電率の温度変化
率）は用途により種々許容された範囲があり、磁
器組成物の誘電率の温度変化率も積層形コンデン
サを作製するときの絶対的な要因でない。 一方、誘電損失は用途により一定の値以下でな
ければならないという規定があり室温で最大5.0
％以下である。この値を越えると積層磁器コンデ
ンサの信頼性に問題が生じてくる。さらに比抵抗
に関しては、例えばEIAJ規格（日本電子機械工
業会の電子機器用積層磁器コンデンサ（チツプ
形）RC−3698B）に述べられているごとく、積
層コンデンサの絶縁抵抗として10000MΩ以上ま
たは容量抵抗積で500μＦ・ＭΩ以上のいずれか
小さい方以上と規定されている。これらのいずれ
かの値を下回ると積層磁器コンデンサの信頼性に
問題が生じてくる。すなわち磁器組成物の誘電率
と比抵抗の積がある絶対値以上なければ、任意の
容量、特に大きな容量のコンデンサを実用的規格
に合せることができず、その用途が非常に限定さ
れ、実用的な意味がなくなる。この点を詳しく説
明すると次の様になる。積層形コンデンサでは、
ｎ＋１個の内部電極を構成して一般にｎ個の同じ
厚さの層からなる単一層コンデンサが積層された
構造になつている。この場合、単一層当りの容量
をCo、絶縁抵抗をRoとすれば、積層形コンデン
サの容量ＣはCoのｎ倍になり、絶縁抵抗Ｒは、
Roの１／ｎになる。ここで磁器組成物の誘電率
をε、真空の誘電率をεｏ、磁器組成物の比抵抗
をρ、単一層コンデンサの磁器の厚さをｄ、重な
る電極面積をＳとすれば、単一層コンデンサの
Coは（εｏεＳ）／ｄとなり、Roは（ρｄ）／
Ｓとなる。従つてｎ層からなる積層コンデンサの
容量(C)と絶縁抵抗（Ｒ）の積Ｃ×Ｒは〔（ρ
ｄ）／（nS）〕×〔（ｎεpεＳ）／ｄ〕＝εｏερ
となる。すなわちどのような容量の積層コンデン
サもその容量・抵抗積Ｃ×Ｒは、磁器組成物のε
とρの積にεｏを乗じた一定値（εｏερ）に規
格化される。容量・抵抗積Ｃ×Ｒが500μＦ・Ｍ
Ωすなわち500F・Ω以上ということは、εｏ＝
8.855×10-14F／cmより、Ｃ×Ｒ＝εｏερ＝
8.855×10-14（Ｆ／cm）×ε×ρ500F・Ω、よ
つて、ερ5.65×1015Ω、となる要求がある。
例えばε＝10000ではρ5.65×1011Ω・cm、ε
＝3000ではρ1.88×1012Ω・cm、ε＝500では
ρ1.13×1013Ω・cmが要求される。誘電率に応
じてこれらの値以上のρを持つ磁器組成物であれ
ばどのような容量の積層コンデンサを容量抵抗積
は500μＦ・ＭΩを満足する。もしεが3000でρ
が要求値より１桁低い1.88×1011Ω・cmとすれば
εｏερ＝50μＦ・ＭΩで500μＦ・ＭΩは満足
せず、絶縁抵抗として10000MΩすなわち、1010
Ω以上を満足するには容量Ｃとして0.005μＦ以
下に限定されなければならない。それはこの積層
コンデンサの容量・抵抗積（Ｃ×Ｒ）は常に50μ
Ｆ・ＭΩを示しているので、Ｒが10000MΩのと
き、Ｃは0.005μＦとなり、Ｃがこれより大きけ
ればＦは10000MΩより小さくなり、0.005μＦが
規格を満たす最高の容量となるためである。従つ
て磁器組成物の比抵抗が低いとその材料の実用
性、特に積層形コンデンサの特長である小型大容
量の特長を生かすことはできないし、全く意味の
ないことにもなる。よつて磁器組成物の誘電率と
比抵抗の積がある値以上をもつことが実用上極め
て重要なことである。また積層形チツプコンデン
サの場合はチツプコンデンサを基板に実装したと
きの基板とチツ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ツプコンデンサに
機械的な歪みが加わり、クラツクの発生や、ひど
い場合にはチツプコンデンサが破損する場合が生
じる。またエポキシ系樹脂等を外装したデイツプ
コンデンサの場合も外装樹脂の応力によつてデイ
ツプコンデンサにクラツクが発生する場合があ
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ツクが生じやすくま
た、破損しやすいため、信頼性が低くなる。した
がつて磁器の機械的強度をできるだけ増大させる
ことは実用上きわめて重要なことである。 本発明者の実験によれば積層磁器コンデンサに
要求される信頼性を確保するためには、磁器の抗
折強度が1000Kg／cm2以上であることが望ましい。 ところでPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3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・アグラノフスカヤ（フイジコ
トベルドゴテラ Vol2、No.１ 70〜72ページ１
月・1960年）〔N.N.Krainik and A.I.
Agranovskaya（Fiziko Tverdogo Tela Vo.2、
No.１、pp70〜72、January1960）〕より提案があ
つたが、誘電率とその温度変化についての記載の
みであつた。 また（SrxPb1-xTiO3）a（PbMg0.5W0.5O3）b〔た
だしＸ＝０〜0.10、ａは0.35〜0.5、ｂは0.5〜
0.65であり、そしてａ＋ｂ＝１〕はモノリシツク
コンデンサおよびその製造方法として特開昭52−
21662号に開示され、また誘電体粉末組成物とし
て、特開昭52−21699号に開示されている。しか
しここでは誘電率（2000〜5500）と誘電損失
（2.0％〜4.4％）に関するデータの記載しかな
い。またPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系を含
む三成分系については特開昭55−111011において
Pb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3−Pb
（Mg1/3Nb2/3）O3系が開示され、特開昭55−
117809においてPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3
−Pb（Mg1/3Ta2/3）O3系が開示されている。
これらにおいても誘電率や誘電損失および誘電率
の温度特性についてのみ記載されている。 以上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その実用性については明らか
でなかつた。 さらに本発明者達は既に910〜950℃の温度で焼
結でき、Pb（Mg1/2W1/2）O3とPbTiO32成分
系からなりこれを〔Pb（Mg1/2W1/2）O3〕x
〔PbTiO3〕1-xと表わしたときにｘが0.65＜ｘ≦
1.00の範囲にある磁器組成物を提案している。こ
の磁器組成物は誘電率と比抵抗の積が高い値を持
ち、誘電損失の小さい優れた電気的特性を有して
いる。しかしながら、この組成物は、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
るを得なかつた。すなわち実用的な積層磁器コン
デンサを得るためには容量抵抗積、誘電損失、機
械的強度の３つの特性が同時に所定の特性値を示
す磁器組成物が必要となる。 本発明の目的は機械的強度の大きいしかも容量
抵抗積の高く誘電損失の小さな実用性に優れた磁
器組成物を提供することにある。すなわち、本発
明はマンガン・アンチモン酸鉛［Pb
（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］からなる組
成物を［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき、ｘが
0.005ｘ0.1の範囲にあることを特徴とする磁
器組成物であり、マンガン・アンチモン酸鉛
［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウム・タン
グステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］および
チタン酸鉛［PbTiO3］からなる組成物を［Pb
（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］y・［PbTiO3］zと表わしたとき、（ただしＸ＋
Ｙ＋Ｚ＝1.00）この３成分組成図において
【表】
の各点を結ぶ線上（ただしＺ＝０の部分は除
く。）およびこの範囲内にあることを特徴とする
磁器組成物である。本発明の磁器組成物は積層型
コンデンサに利用する場合銀、ニツケル等を主成
分とする。安価な内部電極が使用可能な900℃〜
1000℃の温度で焼結でき容量・抵抗積が500μ
Ｆ・ＭΩ以上でしかも誘電損失が小さく、機械的
強度が高くまた誘電率も前記の範囲内で300〜
6000程度の値を持つ優れた材料である。 次に本発明を実施例によつて詳細に説明する。 実施例 出発原料として純度99.9％以上の酸化鉛
（PbO）、酸化マグネシウム（MgO）、炭酸マンガ
ン（MnCO3）、酸化アンチモン（Sb2O5）酸化タン
グステン（WO3）および酸化チタン（TiO2）を使
用し、所定の配合比に坪量した。次にボールミル
中で湿式混合した後750℃〜800℃で予焼した。そ
の後ボールミルで粉砕し、口別、乾燥後有機バイ
ンダーを入れ整粒後プレスし、直径16mm、厚さ約
２mmの内板を４枚と直径16mm、厚さ約10mmの円柱
を作製した。次に空気中において900〜1000℃で
１時間焼結した。焼結した円板の上下面に600℃
で銀電極を焼付け、デジタルLCRメーターで周
波数1KHz、電圧1Vr.m.s.で容量と誘電損失（tan
δ）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測
定した。４個の試料の平均値をとり、その値を各
配合比の代表値とした。 また機械的強度を抗折強度で評価するため円柱
試料から厚さ0.5mm、幅２mm、長さ約13mmの矩形
板を切り出した。支点間の距離を９mmにとり、３
点法で破壊荷重Pm〔Kg〕を測定しτ＝３Ｐml／２Ｗｔ２ 〔Kg／cm2〕なる式により抗折強度τ（Kg／cm2）を
求めた。ただしｌは支点間距離、ｔは試料の厚
み、Ｗは試料の巾である。値は試料10点の平均値
より求めた。試作した磁器組成物の成分配合比を
表に示す。また磁器組成物配合比と容量・抵抗
積、誘電損失、抗折強度との関係を第１図から第
３図に示す。なお図中の曲線上の番号は表の各番
号に対応している。さらに第４図に本発明の請求
範囲を表の成分配合比を示す。第１図、第２図に
おいてPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系組成物
あるいはPb（Mg1/2W1/2）O3に対してPb
（Mn1/3Sb2/3）O3を固溶させると誘電損失は急
激に減少し、容量抵抗積はPb（Mn1/3Sb2/3）
O3が１〜２モル％で極大値をとつた後減少して
ゆき、
く。）およびこの範囲内にあることを特徴とする
磁器組成物である。本発明の磁器組成物は積層型
コンデンサに利用する場合銀、ニツケル等を主成
分とする。安価な内部電極が使用可能な900℃〜
1000℃の温度で焼結でき容量・抵抗積が500μ
Ｆ・ＭΩ以上でしかも誘電損失が小さく、機械的
強度が高くまた誘電率も前記の範囲内で300〜
6000程度の値を持つ優れた材料である。 次に本発明を実施例によつて詳細に説明する。 実施例 出発原料として純度99.9％以上の酸化鉛
（PbO）、酸化マグネシウム（MgO）、炭酸マンガ
ン（MnCO3）、酸化アンチモン（Sb2O5）酸化タン
グステン（WO3）および酸化チタン（TiO2）を使
用し、所定の配合比に坪量した。次にボールミル
中で湿式混合した後750℃〜800℃で予焼した。そ
の後ボールミルで粉砕し、口別、乾燥後有機バイ
ンダーを入れ整粒後プレスし、直径16mm、厚さ約
２mmの内板を４枚と直径16mm、厚さ約10mmの円柱
を作製した。次に空気中において900〜1000℃で
１時間焼結した。焼結した円板の上下面に600℃
で銀電極を焼付け、デジタルLCRメーターで周
波数1KHz、電圧1Vr.m.s.で容量と誘電損失（tan
δ）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測
定した。４個の試料の平均値をとり、その値を各
配合比の代表値とした。 また機械的強度を抗折強度で評価するため円柱
試料から厚さ0.5mm、幅２mm、長さ約13mmの矩形
板を切り出した。支点間の距離を９mmにとり、３
点法で破壊荷重Pm〔Kg〕を測定しτ＝３Ｐml／２Ｗｔ２ 〔Kg／cm2〕なる式により抗折強度τ（Kg／cm2）を
求めた。ただしｌは支点間距離、ｔは試料の厚
み、Ｗは試料の巾である。値は試料10点の平均値
より求めた。試作した磁器組成物の成分配合比を
表に示す。また磁器組成物配合比と容量・抵抗
積、誘電損失、抗折強度との関係を第１図から第
３図に示す。なお図中の曲線上の番号は表の各番
号に対応している。さらに第４図に本発明の請求
範囲を表の成分配合比を示す。第１図、第２図に
おいてPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系組成物
あるいはPb（Mg1/2W1/2）O3に対してPb
（Mn1/3Sb2/3）O3を固溶させると誘電損失は急
激に減少し、容量抵抗積はPb（Mn1/3Sb2/3）
O3が１〜２モル％で極大値をとつた後減少して
ゆき、
【表】
【表】
また抗折強度はやはりPb（Mn1/3Sb2/3）O3が
１〜２モル％まで急激に増加し1100〜1300Kg／cm2
の値をとりその後やや減少し約1000Kg／cm2のほぼ
一定値をとる傾向が示されている。第３図では
PbTiO3が増加してゆくと容量抵抗積はPbTiO3が
８〜12モル％付近で極大値をとつた後減少してゆ
く傾向が示されている。 ここで本発明の組成物はマンガン・アンチモン
酸鉛［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウム・
タングステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］か
らなる組成物を［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき、ｘが
0.005ｘ0.1の範囲であり、マンガン・アンチ
モン酸鉛［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウ
ム・タングステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］およびチタン酸鉛［PbTiO3］からなる組成
物を［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］y・［PbTiO3］zと表わしたと
き、（ただしＸ＋Ｙ＋Ｚ＝1.00）この３成分組成
図において
１〜２モル％まで急激に増加し1100〜1300Kg／cm2
の値をとりその後やや減少し約1000Kg／cm2のほぼ
一定値をとる傾向が示されている。第３図では
PbTiO3が増加してゆくと容量抵抗積はPbTiO3が
８〜12モル％付近で極大値をとつた後減少してゆ
く傾向が示されている。 ここで本発明の組成物はマンガン・アンチモン
酸鉛［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウム・
タングステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］か
らなる組成物を［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき、ｘが
0.005ｘ0.1の範囲であり、マンガン・アンチ
モン酸鉛［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウ
ム・タングステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］およびチタン酸鉛［PbTiO3］からなる組成
物を［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］y・［PbTiO3］zと表わしたと
き、（ただしＸ＋Ｙ＋Ｚ＝1.00）この３成分組成
図において
【表】
【表】
の各点を結ぶ線上（ただしＺ＝０の部分は除
く。）およびこの範囲に限定される。その理由は
Ｘ＞0.1でしかも本発明の請求範囲に含まれない
範囲、及びＹ＜0.45、及びＺ＞0.45でしかも本発
明の請求範囲に含まれない範囲では、容量・抵抗
積が500μＦ・ＭΩより小さくなつて実用上の規
格より劣る。またＸ＜0.005では抗折強度が低く
なつてしまう。 以上本発明の磁器組成物は1000℃以下の低温で
焼成でき、銀やニツケル等を主成分とする低価格
金属を内部電極として使用できると共に、省エネ
ルギーや炉材の節約という経済的な面で極めて有
用な材料である。さらに特性面においても容量抵
抗積は十分に実用上の規格値より大きく、また機
械的強度が高いため高信頼性が得られ、さらに誘
電損失が小さく非常に優れた材料である。
く。）およびこの範囲に限定される。その理由は
Ｘ＞0.1でしかも本発明の請求範囲に含まれない
範囲、及びＹ＜0.45、及びＺ＞0.45でしかも本発
明の請求範囲に含まれない範囲では、容量・抵抗
積が500μＦ・ＭΩより小さくなつて実用上の規
格より劣る。またＸ＜0.005では抗折強度が低く
なつてしまう。 以上本発明の磁器組成物は1000℃以下の低温で
焼成でき、銀やニツケル等を主成分とする低価格
金属を内部電極として使用できると共に、省エネ
ルギーや炉材の節約という経済的な面で極めて有
用な材料である。さらに特性面においても容量抵
抗積は十分に実用上の規格値より大きく、また機
械的強度が高いため高信頼性が得られ、さらに誘
電損失が小さく非常に優れた材料である。
第１図から第３図は磁器組成物の配合比と諸特
性との関係を示した図である。第１図は表の番号
１〜13、第２図は番号14〜27のそれぞれの特性値
である。第３図はPbTiO3の増加と容量抵抗積の
関係を示したものである。各図中の曲線ａは抗折
強度、ｂは容量抵抗積、ｃは誘電損失の特性をそ
れぞれ示している。また図中の番号は表の各組成
配合比の番号に対応している。第４図は本発明の
請求範囲と表に示した各配合比の組成点を示した
図である。
性との関係を示した図である。第１図は表の番号
１〜13、第２図は番号14〜27のそれぞれの特性値
である。第３図はPbTiO3の増加と容量抵抗積の
関係を示したものである。各図中の曲線ａは抗折
強度、ｂは容量抵抗積、ｃは誘電損失の特性をそ
れぞれ示している。また図中の番号は表の各組成
配合比の番号に対応している。第４図は本発明の
請求範囲と表に示した各配合比の組成点を示した
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マンガン・アンチモン酸鉛［Pb
（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］からなる組
成物を［Pb（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき、ｘが
0.005ｘ0.1の範囲にあることを特徴とする磁
器組成物。 ２ マンガン・アンチモン酸鉛［Pb
（Mn1/3Sb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］およびチタ
ン酸鉛［PbTiO3］からなる組成物を［Pb
（Mn1/3Sb2/3）O3］x・［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］y・［PbTiO3］zと表わしたとき、（ただしＸ＋
Ｙ＋Ｚ＝1.00）この３成分組成図において 【表】 の各点を結ぶ線上（ただしＺ＝０の部分は除
く。）およびこの範囲内にあることを特徴とする
磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155697A JPS5874568A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155697A JPS5874568A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5874568A JPS5874568A (ja) | 1983-05-06 |
| JPS6234706B2 true JPS6234706B2 (ja) | 1987-07-28 |
Family
ID=15611545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56155697A Granted JPS5874568A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5874568A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6444503U (ja) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021857A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-04 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56155697A patent/JPS5874568A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6444503U (ja) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5874568A (ja) | 1983-05-06 |
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