JPH0351243B2 - - Google Patents

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JPH0351243B2
JPH0351243B2 JP59193995A JP19399584A JPH0351243B2 JP H0351243 B2 JPH0351243 B2 JP H0351243B2 JP 59193995 A JP59193995 A JP 59193995A JP 19399584 A JP19399584 A JP 19399584A JP H0351243 B2 JPH0351243 B2 JP H0351243B2
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JP
Japan
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dielectric
ceramic composition
dielectric ceramic
strontium
resonator
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59193995A
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English (en)
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JPS6174204A (ja
Inventor
Ryozo Kito
Yoshiharu Fukuda
Tetsuya Fujimoto
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、ストロンチウム、亜鉛、ニオブ、チ
タン、モリブデンおよび酸素からなる誘電体共振
器材料として好適な誘電体磁器組成物に関するも
のである。 更に詳しくは、本発明は、マイクロ波周波数
帯、特に2〜6GHz帯で使用される誘電体共振器
としたときに、無負荷Q(Qu)および比誘電率
(εr)が大きく、共振周波数の温度係数(τf)の
安定度がすぐれた誘電体磁器組成物に関するもの
である。 〔従来の技術〕 誘電体共振器の大きさは、√に反比例し、比
誘電率が大きいほど共振器を小さくでき、回路を
小型化できるので、共振器材料の磁器組成物とし
ては一般に比誘電率の大きなものが望ましいが、
比誘電率が極端に大きすぎると、あまりにも共振
器が小さくなりすぎ、かえつて取扱いが困難にな
るため、共振器が使用される周波数帯によつて要
求される比誘電率の値も異なつてくる。 また誘電体共振器の性能としては、誘電体損失
の少ないもの、換言すると無負荷Quの値ができ
るだけ大きく、安定した温度特性のものがよい
が、一般に比誘電率が大きなものは無負荷Quの
値が小さく、また周波数が高くなると無負荷Qu
の値もさがつてくる。 従来、誘電体共振器に使用される磁器組成物に
ついてはTiO2−ZrO2−SnO2系、CaTiO3−
MgTiO3−LaO3・2TiO2系、Ba(Zn1/3Nb2/3)O3
系などすでに多数提案されているが、例えば2〜
6GHz帯で使用される誘電体共振器としたときに
比誘電率が小さいため、周波数帯が例えば11GHz
帯程度の場合は共振器も小さくなるが、2〜6G
Hzではかなり大きくなつてしまうという難点があ
り、実際の使用においては不都合な点が多い。 また特公昭50−34759号公報には、次の組成式、
Sr〔Ti1-x(Zn1/3Nb2/3)x〕O3、(0.02≦x≦0.08)
で表わされる磁器蓄電器材料として適した誘電体
磁器組成物が記載されている。しかしながらこの
磁器組成物の電気特性は、磁器蓄電器材料として
は適当であるかもしれないが、該公報の記載によ
ると1KHzの低い周波数での測定値がtanδ=0.03
%程度(無負荷Qu=3300程度)と小さいので、
2〜6GHz帯の高い周波数帯では、誘電損失が大
きすぎて誘電体共振器材料としての使用は困難で
あり、またたとえ誘電体共振器を製作したとして
共振周波数の温度系数が大きすぎる欠点がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、マイクロ波周波数帯、特に2〜6G
Hz帯で使用される誘電体共振器材料として適した
誘電体磁器組成物を提供せんとするものである。 また本発明は、無負荷Quおよび比誘電率が大
きく、安定した温度特性を有する誘電体共振器材
料として適した誘電体磁器組成物を提供せんとす
るものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本出願人は、先にマイクロ波周波数帯で使用さ
れる誘電体共振器材料として、ストロンチウム、
亜鉛、ニオブおよびチタンの酸化物からなる組成
式、 Sr1〔(Zn1/3Nb2/3)1-xTix〕O3 (式中、Srはストロンチウム、Znは亜鉛、Nbは
ニオブ、TiはチタンおよびOは酸素を示し、添
字は原子数を示し、xは0より大きく0.5以下の
値。) で表わされる誘電体磁器組成物がきわめてすぐれ
ていることを特願昭58−243749号(特開昭60−
136103号公報)として提案した。 本発明は、上記組成物に少量のモリブデンを含
有させると、該組成物の電気的特性、特に無負荷
Quの値が該組成物よりもさらに大きく、すなわ
ち誘電体損失が少なくなり、一段とすぐれた誘電
体磁器組成物にすることができるという発見に基
いている。 本発明は、式 Sr1〔(Zn1/3Nb2/3)1-xTix〕O3 ……(1) (式中、Srはストロンチウム、Znは亜鉛、Nbは
ニオブ、TiはチタンおよびOは酸素を示し、添
字は原子数を示し、xは0より大きく0.5以下の
値、好ましくは0.1〜0.3である。) で表わされる組成の酸化物に、ストロンチウムに
対して0.03〜3グラム原子%のモリブデンを含有
してなる誘電体磁器組成物に関するものである。 式(1)においてxの値が大きくなると、換言する
とチタンの含有量が多くなると比誘電率が大きく
なる傾向にあるが、あまり大きくなりすぎると無
負荷Quの値が小さすぎ、またτfの値が極度に大
きくなりすぎるので誘電体共振器材料としては適
当でない。またxが0の場合は無負荷Quの値が
大きくなるが、比誘電率が比較的小さくτfの絶対
値が大きくなつてしまうので適当でない。 モリブデンは、その含有量が多すぎるとかえつ
て無負荷Quの値が小さくなり、また共振数波数
の温度係数がコントロールできないほど大きくな
つたりするので、モリブデンはストロンチウムに
対して0.03〜3グラム原子%、特には0.05〜2グ
ラム原子%になるようにするのが好適である。 本発明の誘電体磁器組成物は、2〜6GHzのマ
イクロ波周波数帯用誘電体共振器材料として特に
好適であり、本発明の誘電体磁器組成物を使用す
ると、小型で高性能のマイクロ波回路を構成する
ことが可能であり、例えば受信機に組込むことに
よつてその性能を大巾に向上させることができ
る。 本発明の誘電体磁器組成物は、ストロンチウ
ム、亜鉛、ニオブ、チタン、モリブデンなどの塩
や酸化物などを適宜出発原料として混合し、仮焼
した後、成形、焼成して焼結させる方法で製造す
ることができるが、仮焼を2回行う方法によると
電気的特性のすぐれた誘電体磁器組成物が得られ
る。 本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法の1
例として、次の方法を挙げることができる。 ストロンチウム、亜鉛、ニオブおよびチタンの
出発原料を溶媒と共に湿式混合した後、溶媒を除
去して粉砕し、酸素含有ガス雰囲気下に800〜
1300℃で1次仮焼する。溶媒としては水、アルコ
ールなどが適当であり、酸素含有ガスとしては一
般に空気が便利に使用される。また仮焼時間は10
時間程度で十分である。 次いで1次仮焼物を必要に応じて粉砕した後、
1次仮焼温度よりも若干高い温度で酸素含有ガス
雰囲気下に2次仮焼する。2次仮焼の温度は1000
〜1400℃の範囲の温度から選択される。 2次仮焼物は、必要に応じて粉砕した後、これ
に、モリブデンの出発原料、例えば酸化モリブデ
ン、モリブデン酸アンモニウムなど、およびポリ
ビニルアルコールの如き有機バインダーを加えて
十分に混合し、必要に応じて乾燥、粉砕した後、
成形、好ましくは100〜1000Kg/cm2の圧力で加圧
成形する。 次いで成形物を酸素含有ガス雰囲気下、例えば
空気雰囲気下に1400〜1650℃の温度で焼成、焼結
させると、誘電体磁器組成物が得られる。得られ
た誘電体磁器組成物は、これをそのまま、あるい
は必要に応じてその形状および大きさを適当なサ
イズに加工することによつて誘電体共振器として
使用することができる。またこの誘電体磁器組成
物は誘電体共振器材料としてばかりでなく、マイ
クロ波IC用誘電体基板、誘電体調整棒などの材
料として利用可能である。 〔実施例〕 実施例 1 炭酸ストロンチウム〔SrCO3〕粉末0.77モル、
酸化亜鉛〔ZnO〕粉末0.23モル、五酸化ニオブ
〔Nb2O5〕粉末0.23モルおよび二酸化チタン
〔TiO2〕粉末0.09モルをエタノールとともにボー
ルミルに入れて10時間湿式混合した後、混合物を
ボールミルからとりだして溶媒のエタノールを蒸
発させ、擂潰機で1時間擂潰粉砕した。 粉砕物は、これを空気雰囲気下に1000℃で1次
仮焼した後、再び擂潰機で1時間擂潰粉砕して
1200℃で2次仮焼し、擂潰機で1時間粉砕した。 得られた2次仮焼粉に、ストロンチウムに対し
てモリブデンが0.05グラム原子%になるようにモ
リブデン酸アンモニウム〔(NH4)6MO7O24・
4H2O〕を加え、有機バインダとしてポリビニル
アルコール溶液を加えて十分に混合した後、乾燥
し、擂潰機で1時間粉砕し、成形圧100Kg/cm2で
直径15mmφ、厚さ5.5mmの円板に成形した。 成形物を、空気雰囲気下1590℃で2時間焼成、
焼結して誘電体磁気組成物を直径11mmφ、厚さ約
4mmの大きさにカツトした後、誘電体共振器法に
よつて測定し、共振周波数(fo)における無負荷
(Qu)および比誘電率(εr)を求めた。共振周波
数の温度依存性については、−30℃から+50℃の
範囲で測定し、温度係数(τf)を求めた。その結
果を第1表に示す。 実施例 2〜11 誘電体磁器組成物が第1表記載の組成になるよ
うに出発原料の使用量をかえ、焼成温度を一部の
実施例について第1表記載の温度にかえたほかは
実施例1と同様にして誘電体磁器組成物を製造
し、電気的特性を測定した。その結果を第1表に
示す。 参考例 1〜3 誘電体磁器組成物が第1表記載の組成になるよ
うに出発原料の使用量をかえ、焼成温度を第1表
記載の温度にかえたほかは、実施例1と同様にし
て誘電体磁器組成物を製造し、電気的特性を測定
した。その結果を第1表に示す。
【表】
〔発明の効果〕
本発明の誘電体磁器組成物は、実施例および参
考例の結果からも明らかであるように、本出願人
が先に提案したストロンチウム、亜鉛、ニオブ、
チタンおよび酸素からなる誘電体磁気組成物より
もさらに誘電体損失が少ないという特長がある。 また本発明の誘電体磁器組成物は、マイクロ波
周波数帯、特に2〜6GHz帯で使用される誘電体
共振器材料として従来よりすぐれた電気的特性を
有しているので、小型で高性能のマイクロ波回路
を構成することが可能である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式 Sr1[(Zn1/3Nb2/3)1-xTix]O3 (式中、Srはストロンチウム、Znは亜鉛、Nbは
    ニオブ、TiはチタンおよびOは酸素を示し、添
    字は原子数を示し、xは0より大きく0.5以下の
    値である。) で表わされる組成の酸化物に、ストロンチウムに
    対して0.03〜3グラム原子%のモリブデンを含有
    してなる誘電体磁器組成物。 2 xが0.1〜0.3で、モリブデンの含有量がスト
    ロンチウムに対して0.03〜3グラム原子%である
    特許請求の範囲第1項記載の誘電体磁器組成物。 3 xが0.1〜0.3で、モリブデンの含有量がスト
    ロンチウムに対して0.05〜2グラム原子%である
    特許請求の範囲第1項記載の誘電体磁器組成物。
JP59193995A 1984-09-18 1984-09-18 誘電体磁器組成物 Granted JPS6174204A (ja)

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JPS6174204A JPS6174204A (ja) 1986-04-16
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