SE1050733A1

SE1050733A1 - Keramiskt material och elektronisk anordning

Info

Publication number: SE1050733A1
Application number: SE1050733A
Authority: SE
Inventors: Rajesh Kumar Malhan; Naohiro Sugiyama; Yuji Noguchi; Masaru Miyayama
Original assignee: Denso Corp; Univ Of Tokyo
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2011-01-07
Also published as: US8194392B2; SE535255C2; CN101941832B; JP2011011963A; JP5330126B2; US20110002083A1; CN101941832A; DE102010031004B4; DE102010031004A1

Abstract

AV UPPFINNINGEN Keramiskt material som har en perovskitstruktur och är representerad med formeln(1-x)ABO3-xYZO3. l formeln är "x" är ett faktiskt tal som är större än 0 och mindreän 1, vart och ett av "A", "B", "Y" och "Z" är en eller flera sorter valda från ett flertalav metalljoner l\/l andra än en Pb-jon och alkalimetalljoner, "A" är bivalent, "B" ärtetravalent, "Y" är trivalent eller en kombination av trivalenta metalljoner och "Z" ärbivalenta och/eller trivalenta metalljoner eller bivalenta och/eller pentavalenta metalljoner.

Description

uppﬁnning är att tillhandahålla en Kondensor användande det keramiska materialet.

Ett keramiskt material enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning har en perovskitstruktur och representeras av formeln (1-x)ABO3-xYZO3. I formeln "x" är ett faktiskt tal som är större än O och som är mindre än 1, vart och ett av "A", "B", "Y" och "Z" är en eller ﬂera sorter valda från ett flertal av metalljoner M andra än en Pb-jon och alkalimetalljoner, "A" är bivalent, "B" är tetravalent, "Y" är trivalent eller en kombination av trivalenta metalljoner och "Z" är bivalent och/eller trivalenta metalljoner eller en bivalent och/eller pentavalenta metalljoner. Det kan vara en kombination av åtminstone två metalljoner av vilka en alltid är en bivalent metalljon.

Det keramiska materialet kan ha en hög kapacitivitet och en hög temperatur- stabilitet av kapacitivitet.

En kondensor enligt en andra aspekt av föreliggande uppﬁnning inkluderar ett dielektriskt lager framställt av det keramiska materialet enligt den första aspekten.

Eftersom det keramiska materialet har en hög kapacitivitet och en hög temperatur- stabilitet av kapacitivitet kan kondensatorn ha en hög kapacitivitet och en hög temperaturstabilitet av kapacitivitet.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Ytterligare syften och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att bli tydligt uppenbara från den följande detaljerade beskrivningen av exempel på utföringsformer när de läses tillsammans med de medföljande rítningarna. I ritningarna: Fig. 1 är ett diagram som visar framställningsförhållanden av keramiska material enigt en första utföringsform av föreliggande uppﬁnning och ett jämförande exempel; Fig. 2 är ett diagram som visar utvärderande resultat av de keramiska materialen enligt den första utföringsformen och det jämförande exemplet; Fig. 3 är en graf som visar förhållandet mellan ett värde av "x" och kapacitiviteter mätta vid 200°C, 300°C och 400°C med en mätfrekvens av 1 MHz; Fig. 4 är en graf som visar förhållandet mellan en temperatur och kapacitiviteter hos ett prov med x = 0,6 mätt vid olika mätfrekvenser; Fig. 5 är en graf som visar förhållandet mellan en temperatur och kapacitiviteter hos ett prov med x = 0 mätt vid olika mätfrekvenser; F ig. 6A är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0; Fig. 6B är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,05; Fig. 6C är en graf som visar röhtgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,1; Fig. 6D är en graf som visar röhtgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,2; Fig. 6E är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,4; F lg. 6F är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,6; Fig. 6G är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,7; Fig. 7 är en graf som visar förhållandet mellan en temperatur och kapacitivlteter hos ett prov med x = 0,05 med 5% Bi-metalljon enligt ett första utföringsexempel av (1-X)BaTiO3-XBi(Ni2/3)O3+Bi 5%; Fig. 8 är ett diagram som visar framställningsförhållanden av keramiska material enligt ett första utföringsexempel av (1-X)BaTiO3-XBKM91/2Zn1/2)O3; Fig. 9 är ett diagram som visar utvärderande resultat av de keramiska materialen enligt det första utföringsexemplet av (1-X)BaTiO3~XBí(Mg1,2Zn1,2)O3; Fig. 1 OA är en graf som visar förhållandet mellan en temperatur och kapacitiviteter hos ett prov med x = 0,2 mätt vid olika mätfrekvenser; Fig. 1 OB är en graf som visar förhållandet mellan en temperatur och kapacitiviteter hos ett prov med x = 0,4 mätt vid olika mätfrekvenser; Fig. 10C är en graf som visar förhållandet mellan en temperatur och kapacitiviteter hos ett prov med x = 0,4 (hög densitet) mätt vid olika mätfrekvenser; Fig. 1OD är en graf som visar förhållandet mellan en temperatur och kapacitiviteter hos ett prov med x = 0,5 mätt vid olika mätfrekvenser; Fig. 11A är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,2; Fig. 11B är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,4; Fig. 11C är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,4 (hög densitet); Fig. 11D är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,5; Fig. 11E är en graf som visar röntgendiffraktionsdata av ett prov med x = 0,6 DETALJERAD BESKRIVNING AV DE EXEMPLIFIERADE UTFÖRINGSFORMERNA (Första utföringsform) Ett keramiskt material enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning representeras med formeln (1): (1-X)B8TlO3-XBl(Mg2/3Nb1/3)Û3 .. . (1) vari "x" representerar en molarkvot av Bi(MQz/aNb1/a)03 till den hela mängden av det keramiska materialet. Således är "x" ett faktiskt tal som är större än 0 och mindre än 1. De keramiska materialen framställs enligt följande för resp. fall att "x" är 0, 0,05, 0,1, 0,2, 0,4, 0,5, 0,6 och 0,7. Det keramiska materialet med x = 0 är ett jämförande exempel.

Först, vägs materialen BaCO3, Bi2O3, TiOg, MgO och Nb2O5 och placeras i en plastburk med kulor och etanol tillsätts. Därefter blandas materialen genom behandling med en kulkvarn. Mängden av var och en av materialen bestäms på ett sådant sätt att ett förhållande av Ba, Bi, Ti, Mg och Nb motsvarar en stökiometrisk proportion i formeln (1).

Efter indunstning av etanol placeras materialen in i en aluminiumdegel och för~ eldas (pre-fire) i en muffelugn. En för-eldningstemperatur är en temperatur från 900°C till 1 00O°C och en för-eldningstid är4 timmar. För-eldningen genomförs i luft. Materialen blir pulver genom för-eldning. Etanol tillsätts pulvret och pulvret krossas med en kulkvarn.

Efter indunstning av etanol gjuts en pellet från pulvret genom känd enaxlad tryckning. Ett pressningsförhållande är 0,5 tf/cmz och 5 minuter. Pelleten placeras in till en påse och behandlas med ett isotropiskt tryck i en kall isostatisk tryckanordning (CIP-anordningar). Ett tryckförhållande är 150 MPa och 30 minuter.

Pelleten bränns i luft vid en temperatur från 1 000°C till 1 350°C under4 timmar.

Därefter härdas pelleten i luft vid 1 100°C under 7 timmar och därefter bildas det keramiska materialet.

Ett för-eldningsförhållande och ett eldningsförhållande sätts för varje värde med "x". För-eldningsförhållandena och eldningsförhållandena, härdningsförhållandena, relativa densiteter av de bildade keramiska materialen visas i Fig. 1.

Vid för-eldningen är sagt att vara så låg som möjligt inom ett intervall där det keramiska materialet blir en enkel fas. Temperaturen vid eldhingen är inställd att vara så hög som möjligt inom ett intervall där en densitet av det keramiska materialet blir tillräckligt hög.

De keramiska materialen bildade genom det ovan beskrivna förfarandet utvärderas enligt följande. Först skärs en tunn platta ut som har en tjocklek av 0,3 mm från pelleten av var och en av de keramiska materialen och den tunna plattan poleras på en poleringsplatta användande poleringspulver. På två sidor av den polerade tunna plattan formas två guldelektrodlager genom finfördelning. Var och en av elektrodlagren kopplas med en ände av en Pt-lina användande Ag~pasta och därigenom bildas ett prov.

Provet placeras i en infraröd lampugn. Den andra änden av var och en av Pt- linorna (en ände på en motsatt ände av änden kopplad med var och en av elektrodlagren) kopplas med en mätningsanordning såsom en impedansanalysator och en kapacitans "C" mäts. Därefter beräknas kapacitiviteten "å" användande följande formel (2). l formel (2) är "S" en elektrodarea som är en area av den tunna plattan och "d" är ett elektrodintervall som är en tjocklek av den tunna plattan.

Exempelvis är "d" ett värde inom ett intervall från 0,2 mm till 0,3 mm och "S" ett värde som är mindre än eller lika med 0,3 cmz. c=s~s/d...(2) Kapacitiviteter mäts vid ett flertal av temperaturer inom ett intervall från 25°C till 400°C med mätfrekvenser av 1 kHz, 3 kHz, 10 kHz, 30 kHz, 100 kHz, 300 kHz och 1 MHz.

I Fig. 2 mäts kapacitiviteter vid 25°C, 200°C, 300°C och 400°C med mätfrekvensen 1 MHz, en Curie-temperatur, ett förhållande av förändringen i kapacitivitet och läckageströmdensiteter (leakage current density) visas för var och en av proverna i vilket värdet av "x" är 0, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 0,6 och 0,7. Förhållandet av förändring i kapacitivitet är ett förhållande av kapacitiviteten mätt vid 400°C till kapacitiviteten mätt vid 200°C.

Ett förhållande mellan värdena av "x" och kapacitiviteterna mätta vid 200°C, 300°C och 400°C med mätningsfrekvensen 1 MHz visas i Fig. 3.

Som visas i Fig. 2 och Fig. 3 är i vart och ett av proverna i vilka värdet av "x" större än 0, förhållandet av förändringen i kapacitivitet och läckageströmdensiteterna små jämfört med förhållandet av förändring i kapacitivitet och läckageströmdensiteter av provet l vilket värdet av "x" är 0. Särskilt när värdet av "x" är större än eller lika med 0,1 är förhållandet av förändring i kapacitivitet effektivt minskad med bibehållande en hög kapacitivitet.

Fig. 4 visar ett förhållande mellan temperatur och kapacitiviteter hos ett prov där x = 0,6 vid mätfrekvenserna 1 kHz, 3 kHz, 10 kHz, 30 kHz, 100 kHz, 300 kHz och 1 MHz. Fig. 5 visar ett förhållande mellan temperatur och kapacitiviteter med ett prov där x = 0 mätt vid mätfrekvenserna 1 kHz, 3 kHz, 10 kHz, 30 kHz, 100 kHz, 300 kHz och 1 MHz. Som är uppenbart från Fig. 4 och Fig. 5 i provet där x = 0,6 även när mätningsfrekvensen ändras är temperaturberoendet av kapacitiviteten svårt att ändra jämfört med provet där x = 0.

Röntgendiffraktionsdatan av prover där x = 0, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 0,6 och 0,7 visas i Fig. 6A, Fig. 6B, Fig. 6C, Fig. 6D, Fig. 6E, Fig. 6F och Fig. 6G resp. Som är uppenbart från Fig. 6A-Fig. 6G är att vart och ett av proverna är en signalfas och har en perovskitstruktur även om toppar av föroreningar finns aningen kvar i röntgendiffraktionsdata i provet där x = 0,7.

Som beskrivits ovan har det keramiska materialet enligt föreliggande utförlngsform en hög kapacitivitet och en hög temperaturstabilitet av kapacitivitet. l tillägg är temperaturberoendet av kapacitiviteten svårt att förändra även när mätfrekvensen ändras. Dessutom eftersom det keramiska materialet inkluderar väsentligen ingen Pb-jon och ingen alkalimetalljon även när applicerad på halvledarförfarandet är det svårt för ett problem att uppstå. "inkluderande väsentligen ingen Pb-jon och ingen a|kalimetalljon" betyder att det keramiska materialet kan inkludera en Pb-jon och alkalimetalljoner så länge som mängden av Pb-jon och alkalimetalljoner är för liten att undertrycka de ovan beskrivna effekterna.

Eftersom det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform har de ovan beskrivna effekterna kan det keramiska materialet användas som ett dielektriskt lager hos en kondensator. Kondensatorn kan inkludera ett flertal av dielektriska lager framställda av det keramiska materialet och ett flertal av inre elektrodlager och de dielektriska lagren och de interna elektrodlagren kan alternativt staplas (stacks). Det interna elektrodlagret kan inkludera en ledande Ni-legering. Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsformer kan även användas för olika elektroniska anordningar annat än kondensatorn.

Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform kan modifieras så att den har en struktur representerad med formel (3): (1-X)B8TlO3-XBl(Nl2/3Nb1/3)O3 (3) där "x" är ett faktiskt tal som är större än O och mindre än 1. l formeln (3), lvlgz* i formeln (1) byts ut till Ni”. Det keramiska materialet som har strukturen representerad med formeln (3) kan ha effekter väsentligen liknande med det keramiska materialet representerat med formeln (1). Särskilt när värdet av "x" är större än eller lika med 0,5 kan det keramiska materialet ha en hög kapacitivitet och en hög temperaturstabilitet av kapacitiviteten.

De keramiska materialen framställs för resp. fall att "x" är 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 och 0,5. Det keramiska materialet med hög densitet är svårt att realisera utan överskott av Bi-metalljoner. Överskott av Bi behövs för att bereda de keramiska pelletsen med hög densitet med strukturen visad i formeln (3). Därför kan föreliggande utföríngsform modiﬁeras så att den har en struktur representerad av formel (4): (1-X)BaTiO3-XBi(Ni2/3Nb1/s)O3 + Bi (5%~15%) (4) Fig. 7 visar ett förhållande mellan temperatur och kapacitiviteter mätta vid frekvenser 1 kHz, 3 kHz, 10 kHz, 30 kHz, 100 kHz, 300 kHz och 1 MHz av provet med x = 0,05 och Big" är i överskott av 5% av hela mängden av det keramiska materialet. Som visas i Fig. 7 kan ersättningen av Mg-metalljon med nickelmetalljon öka värdena av den dielektriska kapacitiviteten emellertid visar det stark temperatur- och frekvensberoende egenskaper. Mer komplex sammansättning av mer än två komponenter kan krävas för att stabilisera de observerade starka temperatur- och frekvensberoende egenskaperna.

Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform kan modifieras så att det även har en struktur representerad av formel (5): Exempel: (1-x)BaTiO3-xBi(Mg1;2Zr1,2)O3 (5) vari "x" är ett reellt tal som är större än 0 och mindre än 1. I formel (5) är Nbß* (1) utbytt mot Zr”. De keramiska materialen framställs enligt följande för resp. fall att "x" är 0,2, 0,4, 0,4 (hög densitet), 0,5 och 0,6. För-eldningsförhållanden, elolnings- förhållanden, relativa densiteter av de bildade keramiska materialen visas i Fig. 8. l Fig. 9 mäts kapacitiviteterna vid 25°C, 200°C, 300°C och 400°C med mätfrekvensen 1 MHz, en Curie-temperatur, ett förhållande av förändring i kapacitlvitet och läckageströmdensiteter visas för var och en av proverna i vilket värdet av "x" är 0,2, 0,4, 0,4 (hög densitet) och 0,5. Förhållandet av förändring i kapacitivitet är ett förhållande av kapacitiviteten mätt vid 400°C till kapacitiviteten mätt vid 200°C.

Fig. 10A till Fig. 10D visar ett förhållande mellan temperatur och kapacitiviteter och de dielektriska förlusterna hos ett prov där x = 0,2, 0,4, 0,4 (hög densitet) och 0,5 mätt med mätfrekvenserna 1 kHz, 3 kHz, 10 kHz, 30 kHz, 100 kHz, 300 kHz och 1 MHz. Som visas i Fig. 10A till Fig. 10D i var och en av proverna i vilket värdena av "x" är större än 0,2 är förhållandet av förändring i kapacitivitet mindre än jämfört med förhållandet av förändring i kapacitivitet och läckageströmdensiteter hos provet i vilket värdet av "x" är 0,2. När värdet av "x" är större än eller lika med 0,5 är förhållandet av förändring i kapacitivitet effektivt samma medan bibehållande en hög kapacitivitet men läckageströmmen är relativt ökad.

Röntgendiffraktionsdata av prover när x = 0,2, 0,4, 0,4 (hög densitet), 0,5 och 0,6 visas i Fig. 11A, Fig. 118, Fig. 11C, Fig. 11D och Fig. 11E resp. Som är uppenbart från Fig. 11A-Fig. 11E är var och en av proverna en signalfas och har en perovskit- struktur även om toppar av föroreningar återstår aningen i röntgendiffraktionsdata i provet då x = 0,6.

Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform kan modifieras till en struktur representerad av formel (6): (1-X)BaTlO3-XBl(Zn1/2Zf1/2)O3 .. . vari "x" är ett reellt tal som är större än 0 och mindre än 1. l formel (6) är Mg” och Nb3* i formel (1) förändrad till Znz* och Zr”. Det keramiska materialet med strukturen representerad av formel (6) kan ha effekter väsentligen lika med det keramiska materialet representerat av formeln (1, 3, 5). Särskilt när värdet av "x" är större än eller lika med 0,2 och mindre än eller lika med 0,5 (0,2 s x s 0,5), kan det keramiska materialet ha en hög kapacitivitet och en hög temperaturstabilitet av kapacitivitet. lO (Andra utföringsform) Ett keramiskt material enligt en andra utföringsform av föreliggande uppﬁnning representeras av formel (7): (1-x)Ba(iv1", Mwßños-xßirm", M'V,V)o3 (7) vari "x" är ett reellt tal som är större än 0 och mindre än 1, M" är en bivalent metall- jon, MW är en tetravalent metalljon och MV är en pentavalent metalljon. (M", M'V,V) betyder en kombination av den bivalenta metalljonen M" och elen tetravalenta metalljonen MN eller en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den pentavalenta metalljonen MV. I forrneln (7) beskrivs just en genomsnittlig valens av (M", M'V,V) etter Ba är 4 och en genomsnittlig valens av (M",l\/|'V,V) beskriven just efter Bi är 3. Var och en av metalljonerna M", MN och MV är varken en Pb-jon eller alkalimetalljoner.

Den bivalenta metalljonen M" är en eller ﬂera sorter valda från en grupp bestående av Mgzi", N12* och Zn”. Den tetravalenta metalljonen MW är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Ti” och Zr”. Den pentavalenta metalljonen lvl" är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Nbﬁ* och Tai”.

Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform kan framställas på ett sätt huvudsakligen liknande som det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform. Emellertid är sorter av material och ett föreningsförhållande justerat baserat på en stökiometrisk proportion av ett tillverkningskeramiskt material.

Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform har en perovskitstruktur och framställer effekter väsentligen liknande till effekterna av det keramiska materialet enligt den första utföringsformen.

(Tredje utföringsform) Ett keramiskt material enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning representeras av formel (8): ll (ieoßetios-xßi, ivi'")(rvi", ii/i“',V)o3 (a) vari "x" är ett reellt tal som är större än 0 och mindre än 1, M" är en bivalent metalljon, M'" är en trivalent metalljon, MN är en tetravalent metalljon och MV är en pentavalent metalljon. (Bi, M"') betyder en kombination av Bis* och den trivalenta metalljonen ivi'" ennet än Bi”. i tillägg betyder rivi", M'V,V) en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den tetravalenta metalljonen MVV eller en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den pentavalenta metalljonen MV. lforrneln (s) beskrivs en genomsnittlig veiene ev rivi", iviMV) inet efter (Bi, ivi'") är 3. ver oon en av metalljonerna M", Mm, M'V och MV är varken en Pb-jon eller alkallmetalljoner.

Den bivalenta metalljonen M" är en eller ﬂera typer valda från en grupp bestående av Mgzﬂ Niz* och Zn”. Den trivalenta metalljonen M"' är en sällsynt jordartsmetall (RE) och är en eller sorter valda från en grupp bestående av Laæ, Nd3* och Smsf I (Bi, M"') då den trivalenta metalljonen M'" är exempelvis större än eller lika med % i molarförhållande. När den trivalenta metalljonen M"' står för större än eller lika med 10% i molarförhållande kan temperaturförändringen i kapacitivitet effektivt minskas. Den tetravalenta metalljonen M'V är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Ti” och Zr4“°. Den pentavalenta metalljonen MV är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Nb5+ och Taf".

Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform kan framställas på ett sätt huvudsakligen liknande som det keramiska materialet enligt den första utföringsformen. Emellertid är sorter av material och föreningsförhållanden justerade baserade på en stökiometrisk proportion av ett framställningskeramiskt material.

Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform har en perovskitstruktur och framställer effekter väsentligen lika med effekterna av det keramiska materialet enligt den första utföringsformen.

(Fjärde utföringsform) 12 Ett keramiskt material enligt en fjärde utföringsform av föreliggande uppﬁnning representeras av formel (9): (i-xﬂsauvl", Mwjños-xusi, M'")(M", M“',V)o3 (e) vari "x" är ett reellt tal som är större än 0 och mindre än 1, lvl" är en bivalent metalljon, M"' är en trivalent metalljon, MW är en tetravalent metalljon, MV är en pentavalent metalljon. (Bi, M"') betyder en kombination av Ba3* och den trivalenta metalljonen M"' annat än Bi”. I tillägg betyder (M", M'V,V) en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den tetravalenta metalljonen MN eller en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den pentavalenta metalljonen MV. l formeln (6) beskrivs en genomsnittlig valens av (M", M'V,V) just efter Ba är 4 och en genomsnittlig valens av (M", M'V,V) beskrivs just efter (Bi, M'") är 3. Var och en av metalljonerna M", M"', MN och MV är varken en Pb-jon eller alkalimetalljoner.

Den bivalenta metalljonen M" är en eller flera typer valda från en grupp bestående av Mgzﬂ Niz* och Zn”. Den trivalenta metalljonen M"' är en sällsynt jordartsmetall (RE) och är en eller sorter valda från en grupp bestående av l_a3*, Nds* och Smaf l (Bi, M'") då den trivalenta metalljonen M'" är exempelvis större än eller lika med % i molarförhållande. När den trivalenta metalljonen M"' står för större än eller lika med 10% i molarförhållande kan temperaturförändringen i kapacitivitet effektivt minskas. Den tetravalenta metalljonen MN är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Ti4+ och Zf”. Den pentavalenta metalljonen MV är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Nb5+ och Taf”.

Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform kan framställas på ett sätt huvudsakligen liknande som det keramiska materialet enligt den första utföringsformen. Emellertid är sorter av material och föreningsförhållanden justerade baserade på en stökiometrisk proportion av ett framställningskeramiskt material. 13 Det keramiska materialet enligt föreliggande utföringsform har en perovskitstruktur och framställer effekter väsentligen lika med effekterna av det keramiska materialet enligt den första utföringsformen.

De keramiska materialen enligt de första till de fjärde utföringsformerna kan även representeras av formel (10): (1-X)ABO3-XYZO3 (10) vari "x" är ett reellt tal som är större än 0 och mindre än 1, var och en av "A", "B", "Y" och "Z" är en eller ﬂera sorter valda från ett flertal av metalljoner M andra än en Pb-jon och alkalimetalljoner, ”A” är bivalent, "B" är tetravent, "Y" är trivalent eller en kombination av trivalenta metalljoner och "Z" är bivalenta och/eller, trivalenta, metalljoner eller bivalenta och/eller pentavalenta metalljoner. Det kan vara en kombination av åtminstone två metalljoner av vilken en alltid är en bivalent metalljon. Metalljonerna M inkluderar den bivalenta metalljonen M", den trivalenta metalljonen Mm, den tetravalenta metalljonen MW och den pentavalenta metalljonen MV. Metalljonerna M inkluderar Bazf Mg2+, Nizf Znæ, Bly", Lay, Ndæ, smßï Tri zrtt, Nbﬁ* och Taßt. Även om föreliggande uppfinning har fullt beskrivits i samband med belysande utföringsformer därav med referens till medföljande figurer skall det noteras att olika förändringar och modifieringar kommer att vara uppenbara för fackmannen inom området.

Claims

14 Patentkrav

1. Keramiskt material som har en perovskitstruktur och representeras av formel (1): (1-x)ABO3-xYZO3 (1) vari "x" är ett reellt tal som är större än 0 och mindre än 1, var och en av "A", "B", "Y" och "Z" är en eller ﬂera sorter valda från ett flertal av metalljoner M andra än en Pb-jon och alkalimetalljoner, "A" är bivalent, "B" är tetravent, "Y" är trivalent eller en kombination av trivalent metalljon och "Z" är bivalent, trivalent eller pentavalent, tillsammans representerar en kombination av åtminstone två metalljoner.

2. Det keramiska materialet enligt krav 1, vari "A803" i formel (1) bildar en moderstruktur.

3. Det keramiska materialet enligt krav 1 eller 2, vari "A" i formel (1) är Ba” eller en kombination av Bag* och en eller ﬂera sorter valda från ﬂertalet av metalljoner M.

4. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-3, vari "B" i formel (1) är Ti” eller en kombination av Ti” och en eller flera sorter valda från ﬂertalet av metalljoner M.

5. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-4, vari ﬂertalet av metalljoner M inkluderar en bivalent metalljon M", en tetravalent metalljon MN och en pentavalent MV, och "B" iformel (1) är en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den tetravalenta metalljonen MN eller en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den pentavalenta metalljonen MV. 15

6. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-5, vari ﬂertalet av metalljoner M inkluderar en triva|ent metalljon M"', "Y" i formel (1) är Bi3* eller en kombination av Bie" och den trivalenta metalljonen Mur

7. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-6, vari ﬂertalet av metalljoner M inkluderar en bivalent metalljon M", en tetravalent metalljon M'V och en pentavalent metalljon MV, och "Z" i formel (1) är en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den tetra- valenta metalljonen M'V eller en kombination av den bivalenta metalljonen M" och den pentavalenta metalljonen MV.

8. Det keramiska materialet enligt krav 5, vari den bivalenta metalljonen M" år en eller ﬂera sorter valda från en grupp bestående av Mg2", Niz* och Zn”.

9. Det keramiska materialet enligt krav 5, vari den tetravalenta metalljonen M'V är en eller ﬂera sorter valda från en grupp bestående av Ti” och Zr”.

10. Det keramiska materialet enligt krav 5, vari den pentavalenta metalljonen MV är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Nb5+ och Tag".

11. Det keramiska materialet enligt krav 7, vari den bivalenta metalljonen M" är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Mg2", Niz* och Zn”. 16

12. Det keramiska materialet enligt krav 7, vari den tetravalenta metalljonen MW är en eller ﬂera sorter valda från en grupp bestående av Ti” och Zr”.

13. Det keramiska materialet enligt krav 7, vari den pentavalenta metalljonen MV är en eller ﬂera sorter valda från en grupp bestående av Nb5* och Ta5"'.

14. Det keramiska materialet enligt krav 6, vari den trivalenta metalljonen Mm är en eller flera sorter valda från en grupp bestående av Lay", Nds* och Smæ.

15. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-14, vari "A" i formel (1) är Bag", "B" iformel (1) är Ti4*, "Y" iformel (1) är Bi3*, "Z" iformel (1) är en kombination av Mg” och Nb5* och "x" i formel (1) är större än eller lika med 0,1 (x 2 0,1).

16. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-14, vari "A" i formel (1) är Bazí "B" iformel (1) är Tr", "Y" iformel (1) är Bißí "z" iformel (1) är en kombination av Ni” och Nbä* och "x" i formel (1) är större än eller lika med 0,05 och mindre än eller lika med 0,5 (0,05 s x s 0,5).

17. Det keramiska materialet enligt krav 16, vari "x" i formel (1) är större än eller lika med 0,05 och Bla* är i överskott av 5% av den totala mängden av det keramiska materialet.

18. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-14, vari 17 "A" i formel <1) är BeZï "B" i formel (1) är Tr", "Y" iformel (1) är Bißï "z" i formel (1) är en kombination av Mg” och Zr4+ och "x" i formel (1) är större än eller lika med 0,2 och mindre än eller lika med 0,5 (0,2 s x s 0,5).

19. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-14, vari "A" iformel (1) är Ba2t, "B" i formel (1) är Tr", "Y" i formel (1) är Bißt, "z" i formel (1) är Big", "Z" iformel (1) är en kombination av Znz* och Zr4+ och "x" i formel (1) är större än eller lika med 0,2 och mindre än eller lika med 0,5 (0,2 s x s 0,5).

20. Det keramiska materialet enligt något av kraven 1-19, vari ﬂertalet av metalljoner M består av Ba2+, Mgz", Ni2+, Zn2*, Bißﬁ La3+, Nd3”', Smæ, Tr", zrtå Nos* ooh ref”.

21. Kondensator innefattande ett dielektriskt lager framställt av det keramiska materialet enligt något av kraven 1-20.

22. Kondensator enligt krav 21, ytterligare innefattande flera av de dielektriska lagren och ett flertal av inre elektrodlager vari de dielektriska lagren och de interna elektrodlagren är alternativt staplade.

23. Kondensator enligt krav 22, vari flertalet av interna elektrodlager inkluderar en ledande Ni-, Ti- eller Ni-Ti-legering.