JPS63162571A - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高誘電率磁器組成物に係り、特に誘電率の温度
特性及びバイアス特性に優れることから、例えば高圧コ
ンデンサ等の話電体材料として好適な高誘電率磁器組成
物に関する。

［従来の技術］ 従来、高話電率磁器組成物としては、チタン酸バリウム
（ＢａＴｉＯ３）を主体とする組成物が一般に使用され
ている。即ち、ＢａＴｉＯ３を基体とし、これにキュリ
一点を室温付近に８勤させるシフター剤と容量温度特性
を改善するデブレッサ剤、さらに焼結促進剤、還元防止
剤などを加えた組成とするのが一般的である。

シフター剤としては、ＢａＳｎＯ３，ＢａＺｒＯ３、Ｃ
ａＺｒＯ３，ＣａＳｎＯ３，ＳｒＴｉ０３、ＰｂＴｉＯ
３，Ｌａ２０３．ＣｅＯ２などが用いられ、デブレッサ
剤］としては、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３，Ｂｉ２　
（ＳｎＯ３）３゜Ｂｉ２　　（ＴｉＯ３）３．Ｎ１５ｎ
Ｏｓ、ＭｇＺｒＯ３、ＭｇＳｎＯ３などが用いられてい
る。また焼結促進剤としては、ＡＬＬ２０３，５ｉ０２
゜ＺｎＯ，ＣｅＯ２、Ｂ２０＊　、Ｎｂ２Ｏ５゜ＷＯ３
などが用いられ、還元防止剤としては、ＭｎＯ２、Ｆｅ
２０３　、ＣｕＯなどが用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ＢａＴｉＯ３を主成分とする高話電率磁
器組成物は、直流バイアス下での誘電率が著しく低下す
るため高圧コンデンサ用磁器組成物としては適当でなか
った。

一方、バイアス特性の良好な組成物として、５ｒＴｉ０
３にＰｂＴｉＯ３、ＭｇＴｉ０ａ、Ｂｉ２Ｏ３，ＴｉＯ
２等を添加した材料系が提案されているが、一般にこれ
らの系はｍＮ率が小さいという欠点があり、バイアス特
性がよいにもかかわらず、直流バイアス下での誘電率か
大きい組成は極めて限られた範囲に限定されているため
、実用性の低いものであった。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明のうち
第１の発明に係る高誘電率磁器組成物は、下記一般式で
示される組成を有する。

（１−ａ−ｂ）ＰｂＯ・　Ｌａ２Ｏ３・ｂＳｒＯ・　（
１−Ｃ）ＺｒＯ２・ＣＴｉＯ２ また、本発明のうち第２の発明に係る高誘電率磁器組成
物は、上記高誘電率磁器組成物において、ＰｂＯ＋Ｌａ
Ｏ，／２　＋Ｓ　ｒｏのモル数の４モル％以下をＡ　ｇ
　Ｏｌ／□で置換したものである。

以下、本発明についてその作用とともに更に詳細に説明
する。

ＰｂＯ，Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２よりなるペロ
ブスカイト型化合物（ＰＬＺＴ）は、その組成比により
、強話電相、反強誘電相、常話電相をとるが、その中で
反強誘電相は、バイアス特性がよいことが知られている
。しかしながら、誘電率及び誘電率温度特性の点でいま
だ満足できるものではなかった。

本発明者らは、ＰｂＯ，Ｌａ２０３　、ＺｒＯ２、Ｔｉ
Ｏ２よりなるペロブスカイト型化合物においてｐｂをＳ
ｒで置換することにより、バイアス特性を悪化させるこ
となく誘電率及び誘電率温度特性が改善されること、ま
た、Ｓｒを含むＰＬＺＴに更にＡｇを固溶させることに
より誘電率温度特性がいっそう改善され、バイアス特性
も良くなることを見出し、本発明を完成させたものであ
る。

前記一般式中、ａが０．０８未満であると得られる組成
物の誘電率が小さくなり、誘電率温度特性も悪化する。

また、ａが０．１６を超えると、誘電率が小さくなる。

このため、ａは０．０８以上０．１６以下の範囲とする
。

また、ｂが０．０４未満でも、０．３０を超えても、得
られる組成物は、誘電率が小さくなったり、誘電率温度
特性が悪化したりする。このため、ｂは０．０４以上０
．３０以下の範囲とする。

Ｃが０．２０未満では、得られる組成物の誘電率が小さ
くなり、Ｃが０．３５を超えると誘電率温度特性が悪化
する。このため、Ｃは０．０３以上０．３５以下の範囲
とする。

本発明の組成物中にＡｇ２ｏが含まれる場合には、得ら
れる組成物の誘電率温度特性及びバイアス特性が更に向
上するという効果がある。

シカルニ、Ａｇ０ｒｙ２（０割合がｐｂｏ＋　（、ａ０
３ｙ２＋ＳｒＯのモル数の４モル％を超える場合には、
得られる組成物の誘電率を小さくする。このため、Ａ　
ｇ　Ｏｌ／２を添加する場合、ｄは０．０４以下とする
。

このような本発明の高誘電率磁器組成物を製造するには
、例えば、酸化鉛、酸化ランタン、酸化ジルコニウム、
酸化チタン、酸化ストロンチウム、酸化銀等の粉末を、
所定の割合となるよう秤ヱし、湿式ボールミル等を用い
て十分に混合する。次にこの混合物を乾燥した後、必要
に応じ、９００〜１０００℃の範囲で数時間程度仮焼す
る。この仮焼は必ずしも行う必要はないが、これを行う
ことにより粒子がより均一化され、誘電特性が向上する
傾向がある。仮焼を行った場合には、仮焼物を更に湿式
ボールミル等で粉砕し、乾燥後、ポリビニルアルコール
などの適当な有機バインダを加えて、顆粒を作り、これ
を所定の形状にプレス成形した後、焼成を行う。この焼
成は、１２００〜１３００℃の温度範囲で０．５〜数時
間程度行う。（勿論、これらの製造条件は最も好適な数
値であって、本発明の磁器組成物は上記以外の条件もし
くは方法によって製造されても良い。） 本発明で限定される組成比の高誘電率磁器組成物は、バ
イアス特性及び誘電率温度特性に優れている。従って、
このような組成物は例えば小型大容量の高圧コンデンサ
材料として好適である。

［実施例］ 以下に本発明を実施例を挙げて更に具体的に説明するか
、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１ 原料としてＰｂＯ，Ｌａ２ｏ３．ＺｒＯ２゜ＴｉＯ２，
ＳｒＣＯ３，Ａｇ２Ｏをイ吏用し、これらを第１表に示
す配合比となるように秤量し、ボールミル中で２０時時
間式混合した。次いで、混合物を脱水、乾燥後、９００
〜１０００℃で２時間保持して仮焼し、再びボールミル
中で２０時時間式粉砕した後、脱水、乾燥した。

得られた粉末に、有機バインダを加え、成形圧力３　ｔ
　ｏ　ｎ　／　ｃ　ｒｄで、直径１６ｍｍ、厚さ０．８
ｍｍの円板に加圧成形した。この成形物をマグネシア磁
器容器に入れて、ｐｂｏｚ囲気で第１表に示す如く、１
２００〜１３００℃の温度で１時間焼成した。

得られた円板形状の誘電体の両面に、銀電極を７００〜
８００℃で焼付けて、その電気的特性を調べた。

結果を第１表に示す。

なお、誘電率及び誘電損失は、２５℃において、ＩＫＨ
ｚ、ＩＶｒｍｓにて測定し、比抵抗は印加電圧ｔ　ｏｏ
ｖにて、１分値の測定により求めた。また、温度特性は
、２５℃の誘電率に対する一２５℃〜８５℃の温度範囲
における変化率により示されている。バイアス特性は、
直流バイアスゼロにおける誘電率に対する３　Ｋ　Ｖ　
／　ｍ　ｍ直流バイアス下での誘電率の変化率により示
されている。

第１表からも明らかなように、本発明の範囲内の組成物
は、いずれも、誘電率が大きいにもがかわらず、誘電率
の温度変化が著しく小さく、バイアス特性も優れている
。また、Ａｇ２０は誘電率温度特性及びバイアス特性を
向上させる効果がある。

［発明の効果コ 以上詳述した通り、本発明の磁器組成物は、誘電率が極
めて大きく、しかも誘電率の温度特性、バイアス特性に
優れる。このため、本発明の高話電率は、小型大容量の
高圧コンデンサ材料等として極めて有用である。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛 ニＬ　続　ネ市　↑Ｅ　−吋 １４Ｇｆｌ’。。　　　　　　　　　　魁昭和６１年特
許願第３１４６２３号 ２　発明の名称 高誘電率磁器組成物 ３　補正をする者 ・１１件との関係　　特許出願人 名　称　　　　三菱鉱業セメント株式会社４　代理人 住　所　　東京？ｉＢ港区赤坂４丁目８番１９号〒１０
７　　赤坂表町ビル５０２号 ｔｘ　（０３）４０８−０４７１　（代表）自　　　　
発 ６　補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び 発明の詳細な説明の欄、　　　　′ た↓・″′ ７　補正の内容 （１）　特許請求の範囲を別紙１の通りに訂正する。

（２）　明細書第６頁第７行にｒＡｇ２０Ｊとあるのを
ｒ酸化銀１と訂正する。

（３）　明細書第６頁第１０行に「ＡｇｏＩ／２の割合
−／）（」とあるのをｒ酸化銀をＡ　ｇ　Ｏｌ／２と表
わした時、Ａ　ｇ　Ｏｌ／２の割合が」と訂正する。

（４）　明細書第１０頁の第１表を別紙２の様に訂正す
る。

以　　上 別紙１ 特許請求の範囲 （１）　　ＰｂＯ１Ｌａ２０３，５ｒＯ１Ｚｒ０２及び
Ｔ　ｉ　Ｏ２よりなり、下記一般式で示される組成を有
することを特徴とする高誘電率磁器組成物。

（１−ａ−ｂ）ＰｂＯ−−Ｌａ２０３　・ｂＳ　ｒ。

・（１−ｃ）ＺｒＯ２・ｃＴｉＯ２ （２）ＰｂＯ１Ｌａ２０３、ＳｒＯ％Ｚｒｏ２、ＴｉＯ
２及びＡｇ２Ｏよりなり、下記一般式で示される組成を
有することを特徴とする高話電率磁器組成物。

（１−ａ−ｂ−ｄ）ＰｂＯ・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ＰｂＯ、Ｌａ＿２Ｏ＿３、ＳｒＯ、ＺｒＯ＿２及
   びＴｉＯ＿２よりなり、下記一般式で示される組成を有
   することを特徴とする高誘電率磁器組成物。 （１−ａ−ｂ）ＰｂＯ・ａ／２（Ｌａ＿２Ｏ＿３・ｂＳ
   ｒＯ・（１−ｃ）ＺｒＯ＿２・ｃＴｉＯ＿２ ［式中、０．０８≦ａ≦０．１６ ０．０４≦ｂ≦０．３０ ０．２０≦ｃ≦０．３５］ （２）ＰｂＯ、Ｌａ＿２Ｏ＿３、ＳｒＯ、ＺｒＯ＿２、
   ＴｉＯ＿２及びＡｇ＿２Ｏよりなり、下記一般式で示さ
   れる組成を有することを特徴とする高誘電率磁器組成物
   。 （１−ａ−ｂ−ｄ）ＰｂＯ・ ・ａ／２（Ｌａ＿２Ｏ＿３）・ｂＳｒＯ・ｄ／２（Ａｇ
   Ｏ＿１＿／＿２）・（１−ｃ）ＺｒＯ＿２・ｃＴｉＯ＿
   ２ ［式中、０．０８≦ａ≦０．１６ ０．０４≦ｂ≦０．３０ ０．２０≦ｃ≦０．３５ ０＜ｄ≦０．０４］