JPS6235990B2 - - Google Patents
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- JPS6235990B2 JPS6235990B2 JP57006373A JP637382A JPS6235990B2 JP S6235990 B2 JPS6235990 B2 JP S6235990B2 JP 57006373 A JP57006373 A JP 57006373A JP 637382 A JP637382 A JP 637382A JP S6235990 B2 JPS6235990 B2 JP S6235990B2
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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器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貫
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
C0、絶縁抵抗をR0とすれば、積層形コンデンサ
の容量ＣはC0のｎ倍になり、絶縁抵抗ＲはR0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ε０、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C0は
（ε０εＳ）／ｄとなりR0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〔（ρｄ）／
（ns）〕×〔（ｎε０εｓ）／ｄ〕＝ε０ερ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ε０を乗じた一定値（ε０ερ）に規格化
される容量・抵抗積Ｃ×Ｒが500μＦ・ＭΩすな
わち500F・Ω以上ということは、ε０＝8.855×
10-14F／cmより、Ｃ×Ｒ＝ε０ερ＝8.855×
10-14（Ｆ／cm）×ε×ρ≧500F・Ω、よつてερ
≧5.65・1015Ωなる要求がある。例えばε＝
10000ではρ≧5.65×1011Ω・cm、ε＝3000では
ρ≧1.88×1012Ω・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
な大きな容量の積層コンデンサも容量抵抗積は
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ε
０ερ＝50μＦ・ＭΩで500μＦ・ＭΩは満足せ
ず、絶縁抵抗として10000MΩすなわち1010Ω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50μＦ・
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
Ｒ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持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、磁器の抵
抗強度が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、No1 70〜72ページ１月、
1960年）〔N.N.Krainik and A.I.Agranovskaya
（Fiziko Tverdogo Tela、Vol.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・タンタル酸鉛［Pb
（Mn1/3Ta2/3）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（Mn1/3Ta2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき、ｘが
0.005≦ｘ≦0.1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・タンタル酸鉛［Pb
（Mn1/3Ta2/3）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
（Mn1/3Ta2/3）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
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器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貫
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
C0、絶縁抵抗をR0とすれば、積層形コンデンサ
の容量ＣはC0のｎ倍になり、絶縁抵抗ＲはR0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ε０、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C0は
（ε０εＳ）／ｄとなりR0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〔（ρｄ）／
（ns）〕×〔（ｎε０εｓ）／ｄ〕＝ε０ερ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ε０を乗じた一定値（ε０ερ）に規格化
される容量・抵抗積Ｃ×Ｒが500μＦ・ＭΩすな
わち500F・Ω以上ということは、ε０＝8.855×
10-14F／cmより、Ｃ×Ｒ＝ε０ερ＝8.855×
10-14（Ｆ／cm）×ε×ρ≧500F・Ω、よつてερ
≧5.65・1015Ωなる要求がある。例えばε＝
10000ではρ≧5.65×1011Ω・cm、ε＝3000では
ρ≧1.88×1012Ω・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
な大きな容量の積層コンデンサも容量抵抗積は
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ε
０ερ＝50μＦ・ＭΩで500μＦ・ＭΩは満足せ
ず、絶縁抵抗として10000MΩすなわち1010Ω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50μＦ・
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
Ｒ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持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、磁器の抵
抗強度が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、No1 70〜72ページ１月、
1960年）〔N.N.Krainik and A.I.Agranovskaya
（Fiziko Tverdogo Tela、Vol.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・タンタル酸鉛［Pb
（Mn1/3Ta2/3）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（Mn1/3Ta2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき、ｘが
0.005≦ｘ≦0.1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・タンタル酸鉛［Pb
（Mn1/3Ta2/3）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
（Mn1/3Ta2/3）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形
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）、酸化タンタル（Ta2O5）、酸化
タングステン（WO3）および酸化チタン（TiO2）
を使用し、所定の配合比に秤量した。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の円板を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２
mm、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。これらの図
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
（Mn1/3Ta2/3）O3を固溶させると、誘電損失は
Pb（Mn1/3Ta2/3）O3が１〜５モル％付近で極
小になり、その後増加する。また容量抵抗積は
Pb（Mn1/3Ta2/3）O3が１モル％付近で極大に
なり、その後減少し、抗折強度はPb
（Mn1/3Ta2/3）O3を固溶させると急激に増加し
１モル％付近で1200〜1400Kg／cm2の値になり、そ
の後1000〜1100Kg／cm2のほぼ一定した値になる。
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形
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）、酸化タンタル（Ta2O5）、酸化
タングステン（WO3）および酸化チタン（TiO2）
を使用し、所定の配合比に秤量した。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の円板を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２
mm、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。これらの図
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
（Mn1/3Ta2/3）O3を固溶させると、誘電損失は
Pb（Mn1/3Ta2/3）O3が１〜５モル％付近で極
小になり、その後増加する。また容量抵抗積は
Pb（Mn1/3Ta2/3）O3が１モル％付近で極大に
なり、その後減少し、抗折強度はPb
（Mn1/3Ta2/3）O3を固溶させると急激に増加し
１モル％付近で1200〜1400Kg／cm2の値になり、そ
の後1000〜1100Kg／cm2のほぼ一定した値になる。
【表】
【表】
また第３図を第１，２図と比べるとPbTiO3の
モル比が増加すると誘電損失が大きくなり、容量
抵抗値は減少してゆくことが判かる。 ここで本発明の組成物はマンガン・タンタル酸
鉛［Pb（Mn1/3Ta2/3）O3］、マグネシウム・
タングステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］か
らなる組成物であつて、第４図に示される組成図
において点１（Ｘ＝0.10、Ｙ＝0.90）、と点４
（Ｘ＝0.005、Ｙ＝0.995）を結ぶ線上に相当する
組成物と、［Pb（Mn1/3Ta2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］Y・［PbTiO3］zと表わしたと
きに、この３成分系組成図（第４図）において点
モル比が増加すると誘電損失が大きくなり、容量
抵抗値は減少してゆくことが判かる。 ここで本発明の組成物はマンガン・タンタル酸
鉛［Pb（Mn1/3Ta2/3）O3］、マグネシウム・
タングステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］か
らなる組成物であつて、第４図に示される組成図
において点１（Ｘ＝0.10、Ｙ＝0.90）、と点４
（Ｘ＝0.005、Ｙ＝0.995）を結ぶ線上に相当する
組成物と、［Pb（Mn1/3Ta2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］Y・［PbTiO3］zと表わしたと
きに、この３成分系組成図（第４図）において点
【表】
結ぶ線上（ただし点１と点３とを結ぶ線上を除
く。）、並びにこの範囲内に限定される。その理由
は、点１，６，１８，２９，３２を結ぶ線の外側
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。また点３２，４を結ぶ
線の外側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は容量抵抗
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。）、並びにこの範囲内に限定される。その理由
は、点１，６，１８，２９，３２を結ぶ線の外側
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。また点３２，４を結ぶ
線の外側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は容量抵抗
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
No.1〜11、第２図は表のNo12〜23、第３図は表
のNo24〜33のそれぞれの特性値である。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図は本発明の請求の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
No.1〜11、第２図は表のNo12〜23、第３図は表
のNo24〜33のそれぞれの特性値である。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図は本発明の請求の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・タンタル酸鉛［Pb
（Mn1/3Ta2/3）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（Mn1/3Ta2/3）O3］x・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき、ｘが
0.005≦ｘ≦0.1の範囲にあることを特徴とする磁
器組成物。 ２ マンガン・タンタル酸鉛［Pb
（Mn1/3Ta2/3）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
（Mn1/3Ta2/3）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 |
|---|---|---|---|
| JP57006373A JPS58125664A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57006373A JPS58125664A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125664A JPS58125664A (ja) | 1983-07-26 |
| JPS6235990B2 true JPS6235990B2 (ja) | 1987-08-05 |
Family
ID=11636566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57006373A Granted JPS58125664A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58125664A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021859A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-04 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
-
1982
- 1982-01-19 JP JP57006373A patent/JPS58125664A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58125664A (ja) | 1983-07-26 |
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