JPH01136323A - 非直線性誘電体素子 - Google Patents
非直線性誘電体素子Info
- Publication number
- JPH01136323A JPH01136323A JP62294158A JP29415887A JPH01136323A JP H01136323 A JPH01136323 A JP H01136323A JP 62294158 A JP62294158 A JP 62294158A JP 29415887 A JP29415887 A JP 29415887A JP H01136323 A JPH01136323 A JP H01136323A
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- JP
- Japan
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- bao
- nonlinear dielectric
- dielectric element
- hfo2
- zro2
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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。
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〕
この発明は、ＢａＴｉ Ｏｓ系多結晶体からなる、非直
線特性の優れた非直線性誘電体素子に関する。
線特性の優れた非直線性誘電体素子に関する。
Ｃ従来の技術〕
一般にＢａＴｉ Ｏｓ系セラミックを中心とするペロブ
スカイ）Ｊｌ（構造を有するＡ Ｂ Ｏｓ系強誘電体の
応用分野としては、その高誘電率や圧電特性を利用する
分野の他に、強誘電体の非直線性を利用した分野が知ら
れている。
スカイ）Ｊｌ（構造を有するＡ Ｂ Ｏｓ系強誘電体の
応用分野としては、その高誘電率や圧電特性を利用する
分野の他に、強誘電体の非直線性を利用した分野が知ら
れている。
近年新たな応用例として、このような強誘電体を、蛍光
灯、水銀放電灯、す） ＩＪウム放電灯などの放電灯無
接点始動装置の高圧パルス発生素子として用い４ること
が、特公昭４８−２８７２６号公報などにおいて開示さ
れている。
灯、水銀放電灯、す） ＩＪウム放電灯などの放電灯無
接点始動装置の高圧パルス発生素子として用い４ること
が、特公昭４８−２８７２６号公報などにおいて開示さ
れている。
ところで、かかる用途に使用される非直線性誘電体素子
としては、Ｄ−Ｅヒステリシス曲線の傾斜が急峻でその
温度特性が良好であること、誘電率が高い値でしかも温
度特性が良好であること、すなわち電圧Ｖと電荷Ｑの関
係が第８図に示すように角形特性であり、温度に対して
安定であることが要求される。
としては、Ｄ−Ｅヒステリシス曲線の傾斜が急峻でその
温度特性が良好であること、誘電率が高い値でしかも温
度特性が良好であること、すなわち電圧Ｖと電荷Ｑの関
係が第８図に示すように角形特性であり、温度に対して
安定であることが要求される。
ＢａＴｉ Ｏａ単結晶は、かかるヒステリシス曲線が角
形特性を示すために非直線性誘電体素子としては有効で
あるが、温度変化に対して非直線特性が不安定であり、
またその製造法も研究段階で実用化に至っていない、し
たがって従来はＢａＴｌ Ｏｓ系多結晶体を用いた非直
線性誘電体素子の利用が考えられているが、このＢａＴ
ｉＯ３系多結晶体は、−触に第９図に示すように、Ｄ−
Ｅヒステリシス曲線がある程度の飽和特性を示すが、残
留分極のばらつきが大きく、また誘電率が温度に対して
不安定であり、更にはＤ−Ｆ、ヒステリシス曲線の傾斜
が緩慢であり、非直線性誘電体素子としては良好な特性
のものが実用化されるに至っていない。
形特性を示すために非直線性誘電体素子としては有効で
あるが、温度変化に対して非直線特性が不安定であり、
またその製造法も研究段階で実用化に至っていない、し
たがって従来はＢａＴｌ Ｏｓ系多結晶体を用いた非直
線性誘電体素子の利用が考えられているが、このＢａＴ
ｉＯ３系多結晶体は、−触に第９図に示すように、Ｄ−
Ｅヒステリシス曲線がある程度の飽和特性を示すが、残
留分極のばらつきが大きく、また誘電率が温度に対して
不安定であり、更にはＤ−Ｆ、ヒステリシス曲線の傾斜
が緩慢であり、非直線性誘電体素子としては良好な特性
のものが実用化されるに至っていない。
この点を改善するため、特開昭５７−１２８０１９号公
報では、ＢａＯ−ＴｉＯｇ−３ｎＯｇを主成分としたＢ
ａＴｔＯ，系多結晶体からなる非直線性誘電体素子が提
案されている。この組成をもつ非直線性誘電体素子は、
従来のＢａＴｉＯ３系多結晶体からなる非直線性誘電体
素子に比べ、Ｄ−Ｅヒステリシス曲線の傾斜が急峻で、
誘電率が高くしかも誘電体損失の小さい優れた特徴を有
するものである。
報では、ＢａＯ−ＴｉＯｇ−３ｎＯｇを主成分としたＢ
ａＴｔＯ，系多結晶体からなる非直線性誘電体素子が提
案されている。この組成をもつ非直線性誘電体素子は、
従来のＢａＴｉＯ３系多結晶体からなる非直線性誘電体
素子に比べ、Ｄ−Ｅヒステリシス曲線の傾斜が急峻で、
誘電率が高くしかも誘電体損失の小さい優れた特徴を有
するものである。
ところが、ＢＢａｏ−Ｔｉ０ｚ−５ｎｏを主成分とした
ＢａＴｉ Ｏｓ系多結晶体からなる非直線性誘電体素子
は上記のように、従来のものに比べかなり特性が改善さ
れたものであるけれども、パルス発生装置に用いた場合
のパルス発生電圧が低く、しかもその温度特性、特に高
温領域（５０〜６０℃）におけるパルス発生特性が悪い
という問題点を有しているものである。この高温領域は
、始動器内蔵の高圧ナトリウムランプ等の高輝度放電灯
が再始動する場合の始動器付近の温度であり、この温度
領域におけるパルス発生特性の低下は大きな欠点となる
ものである。
ＢａＴｉ Ｏｓ系多結晶体からなる非直線性誘電体素子
は上記のように、従来のものに比べかなり特性が改善さ
れたものであるけれども、パルス発生装置に用いた場合
のパルス発生電圧が低く、しかもその温度特性、特に高
温領域（５０〜６０℃）におけるパルス発生特性が悪い
という問題点を有しているものである。この高温領域は
、始動器内蔵の高圧ナトリウムランプ等の高輝度放電灯
が再始動する場合の始動器付近の温度であり、この温度
領域におけるパルス発生特性の低下は大きな欠点となる
ものである。
本発明は、上記提案された非直線性誘電体素子における
上記問題点を改善するためになされたもので、パルス発
生電圧を高め、特に高温側のパルス発生特性の改善され
た非直線性誘電体素子を提供することを目的とする。
上記問題点を改善するためになされたもので、パルス発
生電圧を高め、特に高温側のパルス発生特性の改善され
た非直線性誘電体素子を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記問題点を
解決するため、本発明者等は、種々実験を重ね検討した
結果、ＢａＴｉ Ｏ２の結晶構造が正方晶系及び立方晶
系においては良好な非線形特性を示さないが、菱面体晶
系と斜方晶系においては良好な非線形特性を示すことを
見出した。
解決するため、本発明者等は、種々実験を重ね検討した
結果、ＢａＴｉ Ｏ２の結晶構造が正方晶系及び立方晶
系においては良好な非線形特性を示さないが、菱面体晶
系と斜方晶系においては良好な非線形特性を示すことを
見出した。
一般に純粋なりａＴｉＯｓにおける温度に対する結晶構
造の変化は、第１図に示すように、キュリー点ＴＣＤ以
上では立方晶系、キュリー点Ｔｃ、と第２変態点Ｔ。と
の間では正方晶系、第２変態点Ｔ’ｃｔと第３変態点Ｔ
’ｃ３との間では斜方晶系、第３変態点Ｔｃ３以下では
菱面体晶系となることが知られている（岡崎清著「セラ
ミック誘電体工学Ｊ １９６９年９月１５日学献社発行
、第２１頁参照）、シたがって良好な非線形特性を示す
菱面体晶系及び斜方晶系領域は、第２変態点’ｒｃｉ以
下の温度領域である。
造の変化は、第１図に示すように、キュリー点ＴＣＤ以
上では立方晶系、キュリー点Ｔｃ、と第２変態点Ｔ。と
の間では正方晶系、第２変態点Ｔ’ｃｔと第３変態点Ｔ
’ｃ３との間では斜方晶系、第３変態点Ｔｃ３以下では
菱面体晶系となることが知られている（岡崎清著「セラ
ミック誘電体工学Ｊ １９６９年９月１５日学献社発行
、第２１頁参照）、シたがって良好な非線形特性を示す
菱面体晶系及び斜方晶系領域は、第２変態点’ｒｃｉ以
下の温度領域である。
高温側の非線形特性、すなわちパルス発生特性を改善す
るためには、できるだけ第２変態点Ｔｃｚを高温側にシ
フトする必要がある。第２図に示すように、ＢａＴｉ
Ｏ３におけるＴｉをＳｎ、 Ｚｒ、 Ｈｆで置換するこ
とにより、第２変態点ＴＣ！は高温側にシフトする（Ｂ
ｅｒｎａｒｄ Ｊａｆｆｅ他２名著” Ｐｉｅｚｏｅｌ
ｅｃｔｒｉｃＣｅｒａｍｉｃｓ″ Ａｃａｄｉｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ １９７１年発行、第９４頁参照〉、そして
この第２図から明らかなように、ＳｎよりもＺｒ、 ）
ＩｆでＴｉを置換することにより、第２変態点ＴＣｔは
より高温側ヘシフトし、したがって高温側のパルス発生
特性のより良好な改善効果が得られることがわかる。
るためには、できるだけ第２変態点Ｔｃｚを高温側にシ
フトする必要がある。第２図に示すように、ＢａＴｉ
Ｏ３におけるＴｉをＳｎ、 Ｚｒ、 Ｈｆで置換するこ
とにより、第２変態点ＴＣ！は高温側にシフトする（Ｂ
ｅｒｎａｒｄ Ｊａｆｆｅ他２名著” Ｐｉｅｚｏｅｌ
ｅｃｔｒｉｃＣｅｒａｍｉｃｓ″ Ａｃａｄｉｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ １９７１年発行、第９４頁参照〉、そして
この第２図から明らかなように、ＳｎよりもＺｒ、 ）
ＩｆでＴｉを置換することにより、第２変態点ＴＣｔは
より高温側ヘシフトし、したがって高温側のパルス発生
特性のより良好な改善効果が得られることがわかる。
そこで本発明においては、ＢａＯＴｉ０ｚ Ｚｒ０ｔ
−ＨｆＯ！の組み合わせで、ＢａＴｉ Ｏｓ系多結晶体
を形成し、非線形誘電体素子を構成するものである。
−ＨｆＯ！の組み合わせで、ＢａＴｉ Ｏｓ系多結晶体
を形成し、非線形誘電体素子を構成するものである。
そして特に、Ｔｉ０ｉを８５．２５〜９６．７５ｓｏ１
％、Ｚｒ０ｚを３〜９．７５ａｏ１％、Ｈｆ０１を０．
２５〜５ ＋ａｏ１％、ＢａＯと（ＴｉＯｔ＋Ｚｒ０ｇ
＋ＨｆＯ＊）とのｍｏｌ比を０．９８〜１．０２の範囲
とした基本組成の多結晶体からなり、ＭｎｔＣｒの酸化
物の１種又は１種以上を０．００４〜０．０４重量％含
有させて非直線性誘電体を構成するものである。これに
より、非直線性が改善されて相対的なパルス発生電圧が
高められ、特にその高温側のパルス発生特性が改善され
ると共に、磁器焼結に際して還元防止作用並びにその焼
結性が向上し、緻密で均質な優れた多結晶体からなる非
直線性誘電体素子が得られる。
％、Ｚｒ０ｚを３〜９．７５ａｏ１％、Ｈｆ０１を０．
２５〜５ ＋ａｏ１％、ＢａＯと（ＴｉＯｔ＋Ｚｒ０ｇ
＋ＨｆＯ＊）とのｍｏｌ比を０．９８〜１．０２の範囲
とした基本組成の多結晶体からなり、ＭｎｔＣｒの酸化
物の１種又は１種以上を０．００４〜０．０４重量％含
有させて非直線性誘電体を構成するものである。これに
より、非直線性が改善されて相対的なパルス発生電圧が
高められ、特にその高温側のパルス発生特性が改善され
ると共に、磁器焼結に際して還元防止作用並びにその焼
結性が向上し、緻密で均質な優れた多結晶体からなる非
直線性誘電体素子が得られる。
（実施例〕
以下実施例について説明する。
Ｏ第１実施例
原料粉末Ｔｉｅｓ ｔ Ｚｒ０ｇ 、 ｌＩｆｏｇを第
１表に示す組成比とし、原料粉末ＢａＯと（ＴｉＯ雪＋
Ｚｒ０ｔ＋Ｈｆ０ｔ）のｍｏｌ比を０．９８〜１．０２
の範囲とし、更に、ＭｎＯ＊を０．０１重量％＋ Ｃｒ
＊ ０３を０．０１５重量％添加してポリエチレンポッ
ト、メノーボールを用いて湿式混合した０次いで脱水乾
燥後、１１５０℃を保持して２時間仮焼成し、その後再
びポリエチレンポット、メノーボールを用いて粉砕を行
った０次いで、水分を蒸発させた後これに適当量のバイ
ンダーを加え、１０トンプレスで１８．５φ、 ０．７
５ｍの円板に加圧成型した０次いで、１３００〜１４０
０℃で２時間焼成して磁器素子を形成し、これに銀電極
を焼き付けて非直線性誘電体素子を作成した。なお第１
表において試料ｍ１． ２． ８．１１は、対比するた
め作成した本発明の範囲外の素子である。
１表に示す組成比とし、原料粉末ＢａＯと（ＴｉＯ雪＋
Ｚｒ０ｔ＋Ｈｆ０ｔ）のｍｏｌ比を０．９８〜１．０２
の範囲とし、更に、ＭｎＯ＊を０．０１重量％＋ Ｃｒ
＊ ０３を０．０１５重量％添加してポリエチレンポッ
ト、メノーボールを用いて湿式混合した０次いで脱水乾
燥後、１１５０℃を保持して２時間仮焼成し、その後再
びポリエチレンポット、メノーボールを用いて粉砕を行
った０次いで、水分を蒸発させた後これに適当量のバイ
ンダーを加え、１０トンプレスで１８．５φ、 ０．７
５ｍの円板に加圧成型した０次いで、１３００〜１４０
０℃で２時間焼成して磁器素子を形成し、これに銀電極
を焼き付けて非直線性誘電体素子を作成した。なお第１
表において試料ｍ１． ２． ８．１１は、対比するた
め作成した本発明の範囲外の素子である。
このようにして得られた非直線性誘電体素子を、第３図
に示すパルス発生回路及びパルス測定回路を用いて、周
囲の温度を変えてパルス発生電圧を測定した結果、第４
図に示すような結果が得られた。なおパルス発生回路は
、第３図に示すように、上記構成の各非直線性誘電体素
子１と１２５Ｗ水銀灯用安定器２の直列回路を、２００
Ｖ、 ５０Ｈｚの交流電源３に接続して構成し、発生パ
ルス電圧を非直線性誘電体素子１の端子間に接続したオ
シロスコープ４により測定した。
に示すパルス発生回路及びパルス測定回路を用いて、周
囲の温度を変えてパルス発生電圧を測定した結果、第４
図に示すような結果が得られた。なおパルス発生回路は
、第３図に示すように、上記構成の各非直線性誘電体素
子１と１２５Ｗ水銀灯用安定器２の直列回路を、２００
Ｖ、 ５０Ｈｚの交流電源３に接続して構成し、発生パ
ルス電圧を非直線性誘電体素子１の端子間に接続したオ
シロスコープ４により測定した。
第１表
上記第１表及び第４図かられかるように、本発明に係る
非直線性誘電体素子のパルス発生電圧は、−３０〜＋６
０℃に亘ッテ、６００−１１００Ｖという高い値を示し
ており、特に高圧ナトリウムランプ等の高輝度放電灯の
再始動温度である５０〜６０℃の高温領域において、６
００〜９００ Ｖと高い値を示している。
非直線性誘電体素子のパルス発生電圧は、−３０〜＋６
０℃に亘ッテ、６００−１１００Ｖという高い値を示し
ており、特に高圧ナトリウムランプ等の高輝度放電灯の
再始動温度である５０〜６０℃の高温領域において、６
００〜９００ Ｖと高い値を示している。
以上のデータから本発明はＢａ０−Ｔｉｅ、−ＺｒＯ。
−ＨｆＯ＊の基本組成において、ＴｉＯｘを８５．２５
〜９６．７５ｍｏｌ％、Ｚｒ０ｚを３〜９．７５ｍｏｌ
％、 ［Ｏｔを０．２５〜５ ｍｏｌ％、ＢａＯと（
Ｔｉ Ｏｔ ＋ Ｚｒ Ｏｚ ＋ Ｈｆ Ｏ富）とのｍ
ｏｌ比を０．９８〜１．０２の範囲に限定するものであ
る。なお、第２表に示すように、ＢａＯと（ＴｉＯ１＋
Ｚｒ Ｏｚ ＋ ｌ（ｆ Ｏｔ）とのｓｏｌ比を０．９
８未満にすると結晶が尼大化し、且つ粒界が広くなって
非直線性が悪くなり、またそのｍｏｌ比が１．０２を越
えると結晶が小さくなりすぎて同様に非直線性が悪くな
ることが確かめられた。
〜９６．７５ｍｏｌ％、Ｚｒ０ｚを３〜９．７５ｍｏｌ
％、 ［Ｏｔを０．２５〜５ ｍｏｌ％、ＢａＯと（
Ｔｉ Ｏｔ ＋ Ｚｒ Ｏｚ ＋ Ｈｆ Ｏ富）とのｍ
ｏｌ比を０．９８〜１．０２の範囲に限定するものであ
る。なお、第２表に示すように、ＢａＯと（ＴｉＯ１＋
Ｚｒ Ｏｚ ＋ ｌ（ｆ Ｏｔ）とのｓｏｌ比を０．９
８未満にすると結晶が尼大化し、且つ粒界が広くなって
非直線性が悪くなり、またそのｍｏｌ比が１．０２を越
えると結晶が小さくなりすぎて同様に非直線性が悪くな
ることが確かめられた。
第 ２ 表・
Ｏ第２実施例
上記第１実施例において最も高いパルス電圧を発生した
ｌ１ｋＬ６の試料と同一の基本組成（Ｔｉｏｌ ：９
２ｍｏｌ％＋ Ｚｒ０ｍ ： ５ｍｏｌ％＊
Ｈｆ０ｔ ： ３ｍｏｌ％） で、ＢａＯと（Ｔ
ｉ Ｏ＠ 十Ｚｒ Ｏｚ ＋ Ｉｆ Ｏｇ）との−ｏｌ
比を１とした組成物に、添加物としてＭｎ０ｇ＋ Ｃｒ
ａｂｓの１種又は２種を第３表に示すように添加して、
第１実施例と同様な工程で非直線性誘電体素子を作成し
た。そして、かくして得られた素子のパルス発生電圧を
第３図の測定回路を用いて測定したところ、第３表及び
第５図に示すような結果が得られた。
ｌ１ｋＬ６の試料と同一の基本組成（Ｔｉｏｌ ：９
２ｍｏｌ％＋ Ｚｒ０ｍ ： ５ｍｏｌ％＊
Ｈｆ０ｔ ： ３ｍｏｌ％） で、ＢａＯと（Ｔ
ｉ Ｏ＠ 十Ｚｒ Ｏｚ ＋ Ｉｆ Ｏｇ）との−ｏｌ
比を１とした組成物に、添加物としてＭｎ０ｇ＋ Ｃｒ
ａｂｓの１種又は２種を第３表に示すように添加して、
第１実施例と同様な工程で非直線性誘電体素子を作成し
た。そして、かくして得られた素子のパルス発生電圧を
第３図の測定回路を用いて測定したところ、第３表及び
第５図に示すような結果が得られた。
第３表
なお、第３表において試料１１１．１４．１５は本発明
の範囲外のものであり、比較のため例示した。
の範囲外のものであり、比較のため例示した。
また第５図において、ａはＭｎ０１の単独添加、ｂはＣ
ｒ１Ｏｓの単独添加、Ｃは双方を添加した場合の特性曲
線をそれぞれ示している。
ｒ１Ｏｓの単独添加、Ｃは双方を添加した場合の特性曲
線をそれぞれ示している。
第３表及び第５図かられかるように、添加物の添加量に
よって発生パルス電圧の値は大幅に変化するが、主成分
に対して０．００４〜０．０４重量％の範囲で、満足す
べきパルス発生電圧が発生しており、特に単独添加より
も両者をある割合（２： ３）で添加するのが最も良好
な特性を示している。そして上記範囲以外では試料１ｋ
ｌ、 １４．１５で示すようにパルス発生電圧が低下し
満足すべき特性が得られない、これは、これらの添加物
が粒界内に析出して絶縁抵抗を上げ、結果としてヒステ
リシス特性を角形にして非直線特性を改善しているもの
であるが、これらの添加物の添加量が多（なるとそれら
の添加物が結晶粒内に拡散し非直線特性を悪化させるか
らである。
よって発生パルス電圧の値は大幅に変化するが、主成分
に対して０．００４〜０．０４重量％の範囲で、満足す
べきパルス発生電圧が発生しており、特に単独添加より
も両者をある割合（２： ３）で添加するのが最も良好
な特性を示している。そして上記範囲以外では試料１ｋ
ｌ、 １４．１５で示すようにパルス発生電圧が低下し
満足すべき特性が得られない、これは、これらの添加物
が粒界内に析出して絶縁抵抗を上げ、結果としてヒステ
リシス特性を角形にして非直線特性を改善しているもの
であるが、これらの添加物の添加量が多（なるとそれら
の添加物が結晶粒内に拡散し非直線特性を悪化させるか
らである。
なお、このＭｎ０ｔ 、Ｃｒａｂｓの添加によって焼結
に際し、磁器の還元防止あるいは緻密焼結を促進するも
のである。またこれらの添加物を添加する時、本実施例
ではＭｎはＭｎ０ｇ 、 ＣｒはＣｒｇ Ｏ３として添
加したちの゛を示したが、これに限定されるものではな
く、他の化合物として添加しても同様の効果が得られる
ものである。
に際し、磁器の還元防止あるいは緻密焼結を促進するも
のである。またこれらの添加物を添加する時、本実施例
ではＭｎはＭｎ０ｇ 、 ＣｒはＣｒｇ Ｏ３として添
加したちの゛を示したが、これに限定されるものではな
く、他の化合物として添加しても同様の効果が得られる
ものである。
０第３実施例
通常の誘電体組成においては、上記各実施例で示したよ
うな添加物の他に、Ｓｔｏｗ ＋ Ａ１１０３等を焼結
促進剤として０．３〜１．０重量％添加することが多い
、これらの添加物は原料中に不純物として含有されてい
たり、また製造する際に工程中で混入される場合もあり
、これらは通常不純物として扱われるが、いずれにして
も通常の誘電体としては１．０重量％程度までは許容さ
れている。そこで本発明においてもこの不純物が、本件
非直線性誘電体素子のパルス発生特性にどのような影響
を与えるかについて、次のような実験を行った。すなわ
ち第１実施例において最も高いパルス電圧を発生した−
６の試料と同一の基本組成（ＴｉＯｇ ：９２ｍｏｌ
％、 Ｚｒ０１ ： ５ｍｏｌ％＋ ＨｆＯｘ
： ３ｍｏｌ％） で、ＢａＯと（Ｔｉ Ｏｚ
＋ Ｚｒ Ｏｚ ＋ Ｉｆ Ｏｚ）とのｍｏｌ比を１
とした組成物に添加物Ｍｎ０１を０．０１重量％とＣｒ
２Ｏ２を０．０１５重量％添加したものに、更に不純物
としてＮｂ＊（）ｓ＋ ＡｌｔＯｓ＋ Ｂ１Ｏｓ＋ Ｍ
ｇＯ，Ｓｔｏｗを添加量を変えて添加して作成し、パル
ス電圧を測定したところ、第６図に示すような結果が得
られた。
うな添加物の他に、Ｓｔｏｗ ＋ Ａ１１０３等を焼結
促進剤として０．３〜１．０重量％添加することが多い
、これらの添加物は原料中に不純物として含有されてい
たり、また製造する際に工程中で混入される場合もあり
、これらは通常不純物として扱われるが、いずれにして
も通常の誘電体としては１．０重量％程度までは許容さ
れている。そこで本発明においてもこの不純物が、本件
非直線性誘電体素子のパルス発生特性にどのような影響
を与えるかについて、次のような実験を行った。すなわ
ち第１実施例において最も高いパルス電圧を発生した−
６の試料と同一の基本組成（ＴｉＯｇ ：９２ｍｏｌ
％、 Ｚｒ０１ ： ５ｍｏｌ％＋ ＨｆＯｘ
： ３ｍｏｌ％） で、ＢａＯと（Ｔｉ Ｏｚ
＋ Ｚｒ Ｏｚ ＋ Ｉｆ Ｏｚ）とのｍｏｌ比を１
とした組成物に添加物Ｍｎ０１を０．０１重量％とＣｒ
２Ｏ２を０．０１５重量％添加したものに、更に不純物
としてＮｂ＊（）ｓ＋ ＡｌｔＯｓ＋ Ｂ１Ｏｓ＋ Ｍ
ｇＯ，Ｓｔｏｗを添加量を変えて添加して作成し、パル
ス電圧を測定したところ、第６図に示すような結果が得
られた。
この第６図かられかるように、不純物添加量とパルス発
生電圧との間には明瞭な相関が認められ、特に不純物添
加量が０．２重量％を越えるとパルス電圧は急激に低下
している。
生電圧との間には明瞭な相関が認められ、特に不純物添
加量が０．２重量％を越えるとパルス電圧は急激に低下
している。
この理由は、添加される不純物はＢａＯ−Ｔｉ１ｔ−Ｚ
ｒＯオーＨｆ０ｔ系固溶固溶体結晶界に析出し、固溶体
結晶に歪みを与え、素子の非直線性に悪影響を及ぼして
いるものと考えられ、したがってその粒界ができるだけ
発達しないように不純物の添加量を上記のように０．２
重量％以下に限定する必要がある。
ｒＯオーＨｆ０ｔ系固溶固溶体結晶界に析出し、固溶体
結晶に歪みを与え、素子の非直線性に悪影響を及ぼして
いるものと考えられ、したがってその粒界ができるだけ
発達しないように不純物の添加量を上記のように０．２
重量％以下に限定する必要がある。
Ｏ第４実施例
この実施例は、第１実施例において最も高いパルス電圧
を発生した磁６の試料と同一の基本組成（Ｔｉ Ｏｚ
： ９２＋ｔｏ１％、 ＺｒＯｘ ： ５
ｍｏｌ％、 ＨｆＯｘ ？３ｍｏｌ％）で、Ｂａ
Ｏと（ＴｉＯ＊＋Ｚｒ０ｚ＋ＨＮ）ｔ）とのｍｏｌ比を
１とした組成物に添加物？ＩｎＯｘを０．０１重量％と
ＣｒｚＯｌを０．１５重量％添加したものに、更にＣａ
ｂ、ｐｂｏｌ ＳｒＯを１種又は２種以上を添加して非
直線性誘電体素子を形成するものである。そして上記Ｃ
ａ Ｏ、Ｐｂ Ｏ、Ｓｒ Ｏをそれぞれ添加量を変えて
添加して非直線性誘電体素子を作成し、パルス電圧を測
定したところ、第７図に示すような結果が得られた。な
おＣａｂ、ＰｂＯ，ＳｒＯの添加量は、ＢａＯに対する
ｍｏｌ％で表している。
を発生した磁６の試料と同一の基本組成（Ｔｉ Ｏｚ
： ９２＋ｔｏ１％、 ＺｒＯｘ ： ５
ｍｏｌ％、 ＨｆＯｘ ？３ｍｏｌ％）で、Ｂａ
Ｏと（ＴｉＯ＊＋Ｚｒ０ｚ＋ＨＮ）ｔ）とのｍｏｌ比を
１とした組成物に添加物？ＩｎＯｘを０．０１重量％と
ＣｒｚＯｌを０．１５重量％添加したものに、更にＣａ
ｂ、ｐｂｏｌ ＳｒＯを１種又は２種以上を添加して非
直線性誘電体素子を形成するものである。そして上記Ｃ
ａ Ｏ、Ｐｂ Ｏ、Ｓｒ Ｏをそれぞれ添加量を変えて
添加して非直線性誘電体素子を作成し、パルス電圧を測
定したところ、第７図に示すような結果が得られた。な
おＣａｂ、ＰｂＯ，ＳｒＯの添加量は、ＢａＯに対する
ｍｏｌ％で表している。
この第７図かられかるように、これらの添加量をＢａＯ
に対して０．１〜１．（１＋ｏ１％とした場合、パルス
発生電圧が大幅に向上していることがわかる。
に対して０．１〜１．（１＋ｏ１％とした場合、パルス
発生電圧が大幅に向上していることがわかる。
これは上記ＣａＯ等を添加することにより、キュリー点
（Ｔｃｐ）における比誘電率が高（なり、非直線特性が
改善されて、ヒステリシス特性の飽和電圧が低くなるた
めパルス発生電圧が高くなっているものと考えられる。
（Ｔｃｐ）における比誘電率が高（なり、非直線特性が
改善されて、ヒステリシス特性の飽和電圧が低くなるた
めパルス発生電圧が高くなっているものと考えられる。
なお第７図に示したデータは、不純物添加量を零とした
場合のデータを示しているが、第３実施例に示したよう
にＮｂｇＯｓ等の不純物を０．２重量％以下添加したも
のに上記ＣａＯ等を添加した場合もほぼ同様な結果が得
られた。
場合のデータを示しているが、第３実施例に示したよう
にＮｂｇＯｓ等の不純物を０．２重量％以下添加したも
のに上記ＣａＯ等を添加した場合もほぼ同様な結果が得
られた。
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、ＢａＴｉ Ｏ，系多結晶体において、ＢａＯ−ＴｉＣ
ｈ ＺｒＱｌ ＨｆＯ□を主成分としてそれらの混
合比を特定値にした基本組成物で非直線性誘電体素子を
構成したので、高温領域における非直線性を改善し、パ
ルス発生特性を向上させることができる。
、ＢａＴｉ Ｏ，系多結晶体において、ＢａＯ−ＴｉＣ
ｈ ＺｒＱｌ ＨｆＯ□を主成分としてそれらの混
合比を特定値にした基本組成物で非直線性誘電体素子を
構成したので、高温領域における非直線性を改善し、パ
ルス発生特性を向上させることができる。
第１図は、ＢａＴｉＯｓ磁器の温度に対する比誘電率ｍ
ｓと結晶構造の変化を示す図、第２図は、ＢａＴｉ Ｏ
ｓ磁器における置換元素による変態点の変動を示す図、
第３図は、パルス発生回路とパルス測定回路を示す図、
第４図は、組成比を変えた各試料の周囲温度に対する発
生パルス電圧の変動を示す図、第５図は、添加物の添加
量に対するパルス電圧の変動を示す図、第６図は、不純
物の添加量に対するパルス電圧の変動を示す図、第７図
は、他の添加物の添加量に対するパルス発生電圧の変動
を示す図、第８図は、ＢａＴｉ Ｏ３単結晶体のＤ−Ｅ
ヒステリシス曲線図、第９図は、従来のＢａＴｉＯｓ多
結晶体のＤ−Ｅヒステリシス曲線図である。
ｓと結晶構造の変化を示す図、第２図は、ＢａＴｉ Ｏ
ｓ磁器における置換元素による変態点の変動を示す図、
第３図は、パルス発生回路とパルス測定回路を示す図、
第４図は、組成比を変えた各試料の周囲温度に対する発
生パルス電圧の変動を示す図、第５図は、添加物の添加
量に対するパルス電圧の変動を示す図、第６図は、不純
物の添加量に対するパルス電圧の変動を示す図、第７図
は、他の添加物の添加量に対するパルス発生電圧の変動
を示す図、第８図は、ＢａＴｉ Ｏ３単結晶体のＤ−Ｅ
ヒステリシス曲線図、第９図は、従来のＢａＴｉＯｓ多
結晶体のＤ−Ｅヒステリシス曲線図である。
Claims (3)
- （１）ＢａＯ−ＴｉＯ＿２−ＺｒＯ＿２−ＨｆＯ＿２を
主成分とし、ＴｉＯ＿２，を８５．２５〜９６．７５ｍ
ｏｌ％、ＺｒＯ＿２を３〜９．７５ｍｏｌ％，ＨｆＯ＿
２を０．２５〜５ｍｏｌ％，ＢａＯと（ＴｉＯ＿２＋Ｚ
ｒＯ＿２＋ＨｆＯ＿２）とのｍｏｌ比を０．９８〜１．
０２の範囲とした基本組成の多結晶体からなり、Ｍｎ，
Ｃｒの酸化物の１種又は１種以上を０．００４〜０．０
４重量％含有させたことを特徴とする非直線性誘電体素
子。 - （２）不純物となる含有元素を酸化物として０．２重量
％以下としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の非直線性誘電体素子。 - （３）Ｃａ，Ｐｂ，Ｓｒの酸化物の１種又は１種以上を
ＢａＯに対して０．１〜１．０ｍｏｌ％を添加したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の非
直線性誘電体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62294158A JPH01136323A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 非直線性誘電体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62294158A JPH01136323A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 非直線性誘電体素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01136323A true JPH01136323A (ja) | 1989-05-29 |
| JPH0440853B2 JPH0440853B2 (ja) | 1992-07-06 |
Family
ID=17804062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62294158A Granted JPH01136323A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 非直線性誘電体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01136323A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000191371A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Murata Mfg Co Ltd | 非直線性誘電体磁器、パルス発生用コンデンサ、高圧蒸気放電灯回路および高圧蒸気放電灯 |
| US6356037B1 (en) | 1998-04-08 | 2002-03-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic and a capacitor using the same |
| CN103408298A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-27 | 无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司 | 一种适用于低温烧结的微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP62294158A patent/JPH01136323A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6356037B1 (en) | 1998-04-08 | 2002-03-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic and a capacitor using the same |
| JP2000191371A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Murata Mfg Co Ltd | 非直線性誘電体磁器、パルス発生用コンデンサ、高圧蒸気放電灯回路および高圧蒸気放電灯 |
| EP1013625A3 (en) * | 1998-12-25 | 2000-09-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Nonlinear dielectric ceramic, pulse generating capacitor, high-pressure vapor discharge lamp circuit, and high-pressure vapor discharge lamp |
| CN103408298A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-27 | 无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司 | 一种适用于低温烧结的微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0440853B2 (ja) | 1992-07-06 |
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