JPS63292508A - 誘電体共振器材料の製造方法 - Google Patents

誘電体共振器材料の製造方法

Info

Publication number
JPS63292508A
JPS63292508A JP62127213A JP12721387A JPS63292508A JP S63292508 A JPS63292508 A JP S63292508A JP 62127213 A JP62127213 A JP 62127213A JP 12721387 A JP12721387 A JP 12721387A JP S63292508 A JPS63292508 A JP S63292508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
dielectric resonator
baked
resonator material
zirconium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62127213A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2617938B2 (ja
Inventor
Toshiki Sawake
佐分 淑樹
Nobuyuki Oya
信之 大矢
Shinichi Shirasaki
信一 白崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute for Research in Inorganic Material
Denso Corp
Original Assignee
National Institute for Research in Inorganic Material
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute for Research in Inorganic Material, NipponDenso Co Ltd filed Critical National Institute for Research in Inorganic Material
Priority to JP62127213A priority Critical patent/JP2617938B2/ja
Publication of JPS63292508A publication Critical patent/JPS63292508A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2617938B2 publication Critical patent/JP2617938B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

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〕 本発明はマイクロ波用誘電体共振器材料の製造方法に関
する。
〔従来の技術〕
マイクロ波用誘電体共振器材料にはQ値の高いものが望
まれている。このような材料として、(Ha、 Sr+
 Ca) (Zr、 TI)0:l系の(あるいはM(
Zr、T1)03系、MはBa+Sr、Ca)材料があ
るが、焼結困難のためQ値が4000程度であり、現状
の乾式法ではQ値の向上に限界がある。
すなわち、化学式BaX5ryCa (1−X−y) 
(Zr、Ti fl−21)O:l、0≦x≦10≦y
≦1、Q<z≦1、で表わされるセラミックス(以下場
合によりMZTセラミックスまたは単にMZTと略称す
る)は一般的に、原料粉末としてたとえば[1aCO3
粉末、ZrO□粉末、SrCO3粉末、TiO□粉末等
を所望のMZT組成となるように配合して、これをボー
ルミル等によって乾式法で混合した後、たとえば110
0℃程度で仮焼してMZT粉末とし、この仮焼粉末を加
圧成形し、たとえば1300℃程度で最終的に焼成して
得られる。
得られたMZTセラミックスの共振特性すなわちQ値を
高めるためにはセラミックスの密度を高める必要がある
。粉末を加圧成形後セラミックスに焼成する単なる乾式
法においては、セラミックスの密度は焼成前の加圧成形
状態での充填密度に強く依存している。したがってセラ
ミックスの密度向上のためにはこの充填密度の向上が必
要であり、そのためには加圧成形前の仮焼粉末をより微
細化する必要がある。しかし、前記のような原料粉末の
うちジルコニア粉末(ZrOz粉末)は微細化の進行に
よって粒子間の凝集傾向が急速に強まるため、微細化は
飽和してしまい、結局仮焼後のMZT粉末の微細化も飽
和してしまう。そのため、従来得られているMZT仮焼
粉末は最も小さくても1〜2μm以上であった。
そこで、MZT粉末を更に微細化することによって、よ
り高いQ値を有する誘電体共振器材料を製造する方法の
出現が強く求められていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、この乾式法での問題を解決するため、
粒子の分散性が良いサブミクロン級のM(Zr、Ti)
03系変成原料粉末(MはBB、Sr、Ca)を湿弐法
にて作製し、この粉末を用いて乾式法によって混合およ
び仮焼し、本来希望するセラミックスと同一組成を有す
る原料粉末とすることで、焼成が容易で、しかも特性が
良好なマイクロ波用誘電体共振器材料を製造する方法を
提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的は、化学式がBaX5ryCa N−X−y
l(ZrzT+ N−zl)0:is O≦x≦1、O
≦y≦1.0く2≦1で表わされる組成の誘電体共振器
材料の製造方法において、 (1)上記の化学式中Zr以外の少なくとも1種の金属
成分の適量とZrとを含有する溶液を作成し、加水分解
を行なってゾルを生成させ、ゾルを乾燥後700〜13
00℃で仮焼して仮焼物とする工程、 (2)仮焼物と、上記の組成の残りの構成成分の化合物
とを混合して700〜1300℃で仮焼して仮焼粉末と
する工程、および (3)仮焼粉末を成形して700〜1600“Cで焼成
する工程 から成ることを特徴とする誘電体共振器材料の製造方法
によって達成される。
本発明者は、湿式過程を含む上記工程(1)によって7
00−1300℃で仮焼すると仮焼物としてサブミクロ
ン級の変成ジルコニア粉末、たとえば5nZrO+粉末
が得られ、この変成粉末は非常に分散性が良く、従来原
料粉末として用いられていた未変成のZrO□粉末で不
可避的に発生した粒子の凝集が起きにくいことを見出し
た。更に、本発明者らは、工程(2)によって、変成ジ
ルコニア粉末と、目的とするMZT組成の残りの構成成
分の化合物(たとえばBaCO3,TiO7等)とを混
合すると、この混合粉末自体も凝集性がなく、これを仮
焼するとやはり分散性の良いサブミクロン級のMZT仮
焼粉末が得られ、ホットプレスやHIP (たとえば、
熱間ガス圧焼結)などの操作を省略しても、工程(3)
によってこれを成形・焼成して得られるセラミックスは
極めて高い密度を有し誘電体共振器材料として著しく向
上したQ値を具備することを見出した。
工程(1)の溶液は水溶液またはアルコール溶液である
。この溶液の作成は、前記の化学式中Zr以外の少なく
とも1種の金属成分の化合物粉末を、Zrを含有する溶
液中に溶解するか、逆に前者を含有する溶液中に後者の
化合物粉末を溶解するか、両者共にそれぞれを含有する
溶液として準備し混合するか、または両者共に化合物粉
末として準備して水またはアルコール中に一緒に溶解さ
せるか、のいずれかまたはこれらの組み合せによって行
なう。
Zrを含有する溶液を作成するための化合物としては、
たとえばオキシ塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニ
ウム、塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、および金
属ジルコニウム等を用いる。
これらのZr化合物は1種のみで用いてもよく、あるい
は互に影響しない範囲で2種以上を一緒に用いてもよい
工程(1)における「適量」とは、生成したゾルの凝集
を防止するのに適した量であり、溶液の作成に用いる化
合物によって異なる。
工程(2)において生成したゾルはろ過および洗浄によ
って回収された後乾燥される。
乾燥後のゾルの仮焼温度は700〜1300℃である。
仮焼温度が700℃より低いと凝集が顕著に起り、13
00℃を超えると粒子が粗大化する傾向がある。
この様にして得られた仮焼物に、ペロブスカイト組成と
しての構成成分の不足分を加えて混合する。上記の場合
には、たとえばZrO2粉末を更に混合して目的のペロ
ブスカイト組成となるようにすることができる。
混合物としてのa菓防止効果を得るには、原料粉末のう
ち少なくとも1種が工程(1)で形成させたサブミクロ
ン級の変成粉末であればよい。したがって、工程(2)
において混合する残りの構成成分の化合物としては、従
来からの市販原料粉末を使用してもよく、また工程(1
)で上記と同様に形成させたサブミクロン級の変成粉末
を使用してもよい。工程(2)で使用する原料粉末はい
ずれもサブミクロン級の粒度であることが必要である。
混合物の仮焼温度(工程(2))については、700℃
付近より目的とするMZTセラミックス組成物が形成さ
れ、1300℃以上で仮焼すると仮焼粉末粒径が大きく
なり焼成特性を著しく悪化させるので、700〜130
0℃の範囲であることが必要である。
この様にして得られた粉末を成型する。焼結温度は前記
の混合物の仮焼温度と同様にその構成成分の種類によっ
て異なるが、一般に700〜1600”cの範囲である
。700°Cより低いと焼結が不十分で高密度が得られ
ず1600℃を超えると粒子が粗大化したり、あるいは
揮発性元素が揮発して失われる。
工程(2)において、助剤としてMnO+Mn0z+C
r 20 c + Co OIN + 0 + S n
 O21M g O+ T a 205 lN b 2
0 s + ’A O31L a 2 o3 +Smz
Oi+NdzOs、BizO3,A 12203 、お
よび5i02の1種または2種以上を微量添加する。
以下に本発明の実施例を比較例と対比させて説明する。
〔実施例〕
硝酸ストロンチウム水溶液(1,51! /mo(1)
219ccとオキシ硝酸ジルコニウム水溶液(1,27
!/mo1)175ccとを混合した。この混合水溶液
を+00°Cで100時間保持することで加水分解を行
い、z r 4 +と3 r 2 +を含むゾルを得た
。これを、洗浄、乾燥した後1000℃で1時間仮焼し
て5rZrO,を得た。
その後、5rZr03粉末logと市販のBaCO33
,158g 、 Zr0z 1.799g 、、Ti0
z0.13gをボールミルで一昼夜混合した後、l00
0’Cで1時間仮焼してBa、、、2□Sro、 7z
(Zro、 q7aTio、 oz7)03粉末を得た
。その平均粒径は0.3μmであった。該粉末をl t
on / cJで成形したタブL/7トを1250’c
、1275℃、1300’C11325℃、1350℃
にて1時間焼成した。
(比較例) 比較例として、市販のBaCO3,Zr0z、SrCO
3,Ti0zを上記組成になるよう配合し、ホールミル
で一昼夜配合した後、1000℃で仮焼した。この平均
粒径は1.2μmであった。その後、実施例と同様の工
程にて試料を作製した。
(実施例)および(比較例)で得たBZTセラミックス
の密度(嵩比重)、Q値、およびεr(l!を測定した
。結果を第1図に示す。
第1図に示すように本発明法では従来法に比らべ低温で
焼結でき嵩比重も5.6 g / crAと理論値に近
い値を示した。またその時のQ値は4GIIzにおいて
7000と高い値を示した。
本発明の方法によって製造したMZTセラミックスは、
従来の方法によるものにくらべて密度が著しく高く、そ
れによってQ値が驚異的に向上した。しかもこのQ値が
従来材より高いε、値と同時に達成されており、Q値、
ε1値の両特性値の組合せにおいては本発明法の優位性
が更に大きい。
〔発明の効果〕
本発明の方法によると、工程(1)によりMZTの構成
成分の一種以上を含むジルコニア粉末(変成ジルコニア
粉末)は、二次粒子の極めて少ないザブミクロン粒子と
なし得、これを使用することによって、以後型なる乾式
法によって、容易にサブミクロン級のMZT原料粉末が
得られ、更にこれを原料として高Q値を有し高密度のM
ZTセラミックスが得られる、という優れた効果を得ら
れる。そのほか次のような効果も得られる。
1)仮焼ムこよって得られる変成ジルコニア粉末が十分
分散されたものが得られるため、仮焼物の粉砕工程を特
に必要としないで、原料粉末として供給し得られる。
2)該仮焼変成ジルコニア粉末から乾式法で得られるM
ZT粉末も単分散状態で得られ、従って粉砕工程を除い
ても十分易焼結性且つ高密度の特性を有する。
3)極めて高密度且つ高Q値を要求されるマイクロ波用
誘電体共振器材料としてMZTセラミックスをホットプ
レスやHIP(たとえば熱間ガス圧焼結)などの操作を
省略して単なる固相焼結によって、理論密度に極めて近
い高密度で得ることができる。
4)優れた粉末特性を有する変成ジルコニア粉末を大量
律産することによって、任意の組成のMZTを極めて安
価に供給し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明法によって製造したMZTセラミック
スの誘電体共振器材料としての各種特性値と焼成温度と
の関係を、従来法によるものと比較して示すグラフであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、化学式がBa_xSr_yCa_(_1_−_X_
    −_y_)(Zr_zTi_(_1_−_z_))O_
    3、0≦x≦1、0≦y≦1、0<z≦1で表わされる
    組成の誘電体共振器材料の製造方法において、(1)該
    化学式中Zr以外の少なくとも1種の金属成分の適量と
    Zrとを含有する溶液を作成し、加水分解を行なってゾ
    ルを生成させ、該ゾルを乾燥後700〜1300℃で仮
    焼して仮焼物とする工程、(2)該仮焼物と、該組成の
    残りの構成成分の化合物とを混合して700〜1300
    ℃で仮焼して仮焼粉末とする工程、および (3)該仮焼粉末を成形して700〜1600℃で焼成
    する工程 から成ることを特徴とする誘電体共振器材料の製造方法
    。 2、前記工程(1)において、前記金属成分の化合物の
    水溶液またはアルコール溶液と、Zr化合物の水溶液ま
    たはアルコール溶液とを混合して前記溶液を作成するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の誘電体共振
    器材料の製造方法。 3、前記Zr化合物が、オキシ塩化ジルコニウム、オキ
    シ硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニ
    ウム、および金属ジルコニウムの1種または2種以上か
    ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の誘
    電体共振器材料の製造方法。 4、前記工程(2)において、助剤としてMnO、Mn
    O_2、Cr_2O_3、CoO、NiO、SnO_2
    、MgO、Ta_2O_5、Nb_2O_5、WO_3
    、La_2O_3、Sm_2O_3、Nd_2O_3、
    Bi_2O_3、Al_2O_3、およびSiO_2の
    1種または2種以上を微量添加することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか1項に記
    載の誘電体共振器材料の製造方法。
JP62127213A 1987-05-26 1987-05-26 誘電体共振器材料の製造方法 Expired - Lifetime JP2617938B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62127213A JP2617938B2 (ja) 1987-05-26 1987-05-26 誘電体共振器材料の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62127213A JP2617938B2 (ja) 1987-05-26 1987-05-26 誘電体共振器材料の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63292508A true JPS63292508A (ja) 1988-11-29
JP2617938B2 JP2617938B2 (ja) 1997-06-11

Family

ID=14954525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62127213A Expired - Lifetime JP2617938B2 (ja) 1987-05-26 1987-05-26 誘電体共振器材料の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2617938B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63298911A (ja) * 1987-05-28 1988-12-06 Nippon Denso Co Ltd 誘電体共振器材料の製造方法
US5407876A (en) * 1993-05-21 1995-04-18 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric ceramic composition for use in high frequency
WO1998043924A1 (fr) * 1997-04-02 1998-10-08 Kyocera Corporation Composition ceramique dielectrique et resonateur dielectrique conçu a partir de cette composition

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61269805A (ja) * 1985-05-23 1986-11-29 松下電器産業株式会社 マイクロ波用誘電体磁器の製造法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61269805A (ja) * 1985-05-23 1986-11-29 松下電器産業株式会社 マイクロ波用誘電体磁器の製造法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63298911A (ja) * 1987-05-28 1988-12-06 Nippon Denso Co Ltd 誘電体共振器材料の製造方法
JP2653789B2 (ja) * 1987-05-28 1997-09-17 株式会社デンソー 誘電体共振器材料の製造方法
US5407876A (en) * 1993-05-21 1995-04-18 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric ceramic composition for use in high frequency
WO1998043924A1 (fr) * 1997-04-02 1998-10-08 Kyocera Corporation Composition ceramique dielectrique et resonateur dielectrique conçu a partir de cette composition
US6025291A (en) * 1997-04-02 2000-02-15 Kyocera Corporation Dielectric ceramic composition and dielectric resonator using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2617938B2 (ja) 1997-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63156057A (ja) 高密度ペロブスカイトセラミックスの製造法
JP2598786B2 (ja) ペロブストカイト系機能性セラミツクの製造方法
JPS63292508A (ja) 誘電体共振器材料の製造方法
JP2663944B2 (ja) 誘電体共振器材料の製造方法
JP2628596B2 (ja) 誘電体共振器材料の製造方法
JPS6363511B2 (ja)
JPH0818867B2 (ja) ジルコニウムを含むペロブスカイトセラミツクスの製造方法
JP2653789B2 (ja) 誘電体共振器材料の製造方法
JPS63285147A (ja) ニオブを含むペロブスカイトセラミックスの製造方法
JP2616772B2 (ja) プロトン導電性セラミックスの製造方法
JP2617939B2 (ja) 誘電体共振器材料の製造方法
JPS63292506A (ja) 誘電体共振器材料の製造方法
JP2687287B2 (ja) マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法
JPS63291305A (ja) 誘電体共振器材料の製造方法
JPH0784345B2 (ja) ペロブスカイトセラミックスの製造方法
JPS63248774A (ja) 多成分セラミツクスの製造法
JPH0457615B2 (ja)
JPS63151676A (ja) チタン酸ジルコニウム系セラミツクスの製造方法
JPH02239511A (ja) マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法
JPS63285151A (ja) ペロブスカイトセラミックスの製造方法
JPH0784349B2 (ja) ネオジウムを含む誘電体セラミックスの製造方法
JPS6325263A (ja) 高密度bzt系強誘電体セラミツクの製造方法
JPS63285149A (ja) サマリウムを含む誘電体セラミックスの製造方法
JPS6265907A (ja) 易焼結性ペロプスカイト粉末の製造方法
JPS6325265A (ja) 高密度bznt系強誘電体セラミツクの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term