JPH0354122A - 誘電体磁器組成物を製造するための原料粉末の新規な製造方法 - Google Patents
誘電体磁器組成物を製造するための原料粉末の新規な製造方法Info
- Publication number
- JPH0354122A JPH0354122A JP19019989A JP19019989A JPH0354122A JP H0354122 A JPH0354122 A JP H0354122A JP 19019989 A JP19019989 A JP 19019989A JP 19019989 A JP19019989 A JP 19019989A JP H0354122 A JPH0354122 A JP H0354122A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- material powder
- producing
- composition
- organic solvent
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Ceramic Capacitors (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。
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〕
本発明は誘電体磁器組成物製造用の原料粉末の新規な製
造方法に関し、一般式 Pb(Mg+zs Nbzzs)Os −Pb(Ni+
zz NJ73)03 −PbTi03の3成分系固溶
体MI器絹成物の原料粉末の製造方法に関わるものであ
る。
造方法に関し、一般式 Pb(Mg+zs Nbzzs)Os −Pb(Ni+
zz NJ73)03 −PbTi03の3成分系固溶
体MI器絹成物の原料粉末の製造方法に関わるものであ
る。
Pb(Mg+zs Nbzzs)Os含有磁器は極めて
高い比誘電率を有しており、最近は高誘電率系のセラミ
ンクコンデンサーにも利用され始めている。
高い比誘電率を有しており、最近は高誘電率系のセラミ
ンクコンデンサーにも利用され始めている。
本発明は低温で焼結可能でかつ高い誘電率と絶縁抵抗を
有する誘電体磁器組成物用原料粉末の新規な製造方法を
提供するものである。
有する誘電体磁器組成物用原料粉末の新規な製造方法を
提供するものである。
最近の電子機器の小型化に伴い電子部品においても小型
化の要請がつよく、積層セラ旦ツクコンデンサーでも年
々小型のものへの二−ズが増加している。こうした二−
ズに応えるために、誘電体磁器の電気特性として、誘電
率が大きく誘電撰失が小さく、絶縁抵抗が高いことが要
求される.素子の小型化を図るには、積層セラミンクコ
ンデンサーの一層の厚みを薄くする必要があるが、従来
のセラミノクコンデンサー用粉末では焼結体グレインが
大きく、空孔が残存しているため一層当たりの厚みには
限界があった。更に、小型大容量化に伴い電極面積が増
大するため、従来のPd主体の内部電極材料ではコスト
が高くなる問題があった。
化の要請がつよく、積層セラ旦ツクコンデンサーでも年
々小型のものへの二−ズが増加している。こうした二−
ズに応えるために、誘電体磁器の電気特性として、誘電
率が大きく誘電撰失が小さく、絶縁抵抗が高いことが要
求される.素子の小型化を図るには、積層セラミンクコ
ンデンサーの一層の厚みを薄くする必要があるが、従来
のセラミノクコンデンサー用粉末では焼結体グレインが
大きく、空孔が残存しているため一層当たりの厚みには
限界があった。更に、小型大容量化に伴い電極面積が増
大するため、従来のPd主体の内部電極材料ではコスト
が高くなる問題があった。
Pb(Mg+zs Nbzz3)Oi (以下PMN
と略す) Pb(Ni/3 Nbz/3)Os (以
下PNNと略す) 、PbTiOs (以下I’Tと略
す)を含む3威分系磁器組或物については、今までにい
くつかの特許があるが、いつれも高い焼結温度を必要と
した。例えば、特公昭56−13962ではP門N−P
NN−PT系固溶体で比誘電率23000〜24000
が得られているものの、焼結温度は1230−1260
’Cと高く、また特公昭61−28619にはPMN
−PT系の2戒分系磁器の特性が示されているが、誘電
率は20000〜21000と高いものの焼結温度が1
100’C以上と高< 、Ag/Pd系のAgの成分の
多い安価な金属を内部電極として使用した積層セラミッ
クコンデンサーを製造することは困難であり、コスト面
の制約からいずれの組成も今まで実用化されていなかっ
た。
と略す) Pb(Ni/3 Nbz/3)Os (以
下PNNと略す) 、PbTiOs (以下I’Tと略
す)を含む3威分系磁器組或物については、今までにい
くつかの特許があるが、いつれも高い焼結温度を必要と
した。例えば、特公昭56−13962ではP門N−P
NN−PT系固溶体で比誘電率23000〜24000
が得られているものの、焼結温度は1230−1260
’Cと高く、また特公昭61−28619にはPMN
−PT系の2戒分系磁器の特性が示されているが、誘電
率は20000〜21000と高いものの焼結温度が1
100’C以上と高< 、Ag/Pd系のAgの成分の
多い安価な金属を内部電極として使用した積層セラミッ
クコンデンサーを製造することは困難であり、コスト面
の制約からいずれの組成も今まで実用化されていなかっ
た。
一方、鉛含有ベロブスカイト型化合物の原料粉末の製造
方法については非常に多くの提案があり下記のごとく大
別される。
方法については非常に多くの提案があり下記のごとく大
別される。
(+) 酸化物固相法
戒分元素の酸化物、炭酸塩等を固相で混合し仮焼して原
料粉末とする方法(!I8開昭62−30151など多
数) (2) 共沈法 或分元素の水可溶性化合物を含有する混合水溶液のpi
を調節して、それぞれの水酸化物を共沈させ、該共沈水
酸化物を仮焼して原料粉末とする方法(Materia
l Research Bull,vol.17 10
!−104(1982)) (3) 有機金属法 成分元素のアルコキシド、有機溶剤可熔性化合物を含有
する有機溶剤溶液を熱分解するか、加水分解して生成す
る粉末もしくは沈澱物を仮焼して原料わ〕末を得る方法
(Journal of The AmericanC
eramic Society November(1
972)541−544 vol 55No.I1) (4) 組み合わせ方法 Ti化合物とZr化合物とを含有する混合溶液から、T
iとZ『を共沈させ、該沈澱物とpbo とを乾式混合
した後、仮焼して原料粉末とする方法(日本化学会誌
No. 5 717−721(1976) )酸化物固
相法は、種々の組或の原料粉末を安価に製造しうる方法
であり、工業的に広く採用されている方法であるが、得
られる原料粉末は粒径が大きく粒度分布幅が広く粒子形
状がバラバラであるため、磁器製造時の戒型性および焼
結性が悪く、高い密度の磁器が得られ難い。
料粉末とする方法(!I8開昭62−30151など多
数) (2) 共沈法 或分元素の水可溶性化合物を含有する混合水溶液のpi
を調節して、それぞれの水酸化物を共沈させ、該共沈水
酸化物を仮焼して原料粉末とする方法(Materia
l Research Bull,vol.17 10
!−104(1982)) (3) 有機金属法 成分元素のアルコキシド、有機溶剤可熔性化合物を含有
する有機溶剤溶液を熱分解するか、加水分解して生成す
る粉末もしくは沈澱物を仮焼して原料わ〕末を得る方法
(Journal of The AmericanC
eramic Society November(1
972)541−544 vol 55No.I1) (4) 組み合わせ方法 Ti化合物とZr化合物とを含有する混合溶液から、T
iとZ『を共沈させ、該沈澱物とpbo とを乾式混合
した後、仮焼して原料粉末とする方法(日本化学会誌
No. 5 717−721(1976) )酸化物固
相法は、種々の組或の原料粉末を安価に製造しうる方法
であり、工業的に広く採用されている方法であるが、得
られる原料粉末は粒径が大きく粒度分布幅が広く粒子形
状がバラバラであるため、磁器製造時の戒型性および焼
結性が悪く、高い密度の磁器が得られ難い。
共沈法は、粒子形状および粒径の揃った原料粉末を比較
的容易に製造しうる方法であり、工業的にも広く採用さ
れている。しかしながら、該方広においては、金属元素
の種類によってその水酸化物の溶解度積を異にするため
、化学雫論的に組戒のコントロールされた共沈水酸化物
を種々の組成について生威させることが困難である。従
って、製造可能な原料粉末の組或が限定される。
的容易に製造しうる方法であり、工業的にも広く採用さ
れている。しかしながら、該方広においては、金属元素
の種類によってその水酸化物の溶解度積を異にするため
、化学雫論的に組戒のコントロールされた共沈水酸化物
を種々の組成について生威させることが困難である。従
って、製造可能な原料粉末の組或が限定される。
有機金属法は、粒径が小さく粒子形状の揃った化学量論
的に:mfj.のコントロールされた高い焼結性の原料
粉末を製造しうる方法であり、基準&I1戒の磁器を製
造するために実験室等において広く採用されている。し
かしながら、原料の金属アルコキシドが極めて高価であ
り、金属種によっては、有機溶剤可溶性のアルコキシド
の合或が不可能なものもあり、工業的に採用するには問
題がある。
的に:mfj.のコントロールされた高い焼結性の原料
粉末を製造しうる方法であり、基準&I1戒の磁器を製
造するために実験室等において広く採用されている。し
かしながら、原料の金属アルコキシドが極めて高価であ
り、金属種によっては、有機溶剤可溶性のアルコキシド
の合或が不可能なものもあり、工業的に採用するには問
題がある。
組み合わせ方法は、前記方法の抱える諸問題を補う方法
であり、前記文献にも記載されているごとく、優れた特
性を有する(n R3を製造できるものの、焼結温度が
高< PZT系で1100″Cを要し、更に複雑なm戒
の系では通常1200℃以上を必要とする.(1)の酸
化物固相法などの酸化物の単純な混合によるプロセス以
外の粉末製造プロセスを鉛含有ベロブスカイト化合物に
適用した例はいくつか見られるものの、そのすべてが単
に低温焼結性を示したり、若干の誘電率の向上や誘電t
員失の低下を報告しているだけであり、積層セラごソク
コンデンサーとして実用上最も重要な特性の一つである
絶縁抵抗については殆ど測定されていない。ましてや高
温での絶縁抵抗を極めて微量の添加物により著しく改善
できた報告は皆無といってよい。
であり、前記文献にも記載されているごとく、優れた特
性を有する(n R3を製造できるものの、焼結温度が
高< PZT系で1100″Cを要し、更に複雑なm戒
の系では通常1200℃以上を必要とする.(1)の酸
化物固相法などの酸化物の単純な混合によるプロセス以
外の粉末製造プロセスを鉛含有ベロブスカイト化合物に
適用した例はいくつか見られるものの、そのすべてが単
に低温焼結性を示したり、若干の誘電率の向上や誘電t
員失の低下を報告しているだけであり、積層セラごソク
コンデンサーとして実用上最も重要な特性の一つである
絶縁抵抗については殆ど測定されていない。ましてや高
温での絶縁抵抗を極めて微量の添加物により著しく改善
できた報告は皆無といってよい。
積層セラミックコンデンサー用の誘電材!’4 ′Mi
成物として、高い杭電率と低い講電損失、高い絶縁抵抗
を有し、かつ焼結体グレインが小さく空孔の少ないセラ
ミソクス材料を開発する必要がある。
成物として、高い杭電率と低い講電損失、高い絶縁抵抗
を有し、かつ焼結体グレインが小さく空孔の少ないセラ
ミソクス材料を開発する必要がある。
こうした要求特性をII00゜C以下の温度で焼結した
磁器で達成することが必要であり、これにより最近の二
−ズである積層セラミンクコンデンサーの小型大容量化
を実現できると言える。
磁器で達成することが必要であり、これにより最近の二
−ズである積層セラミンクコンデンサーの小型大容量化
を実現できると言える。
〔課題を解決するための手段]
本発明は、前述した有機金属法や組み合わせ方法の短所
を改良したプロセスを本発明組威領域に適用することで
、低温での焼結性を向上させ更に電気特性をも大幅に改
善したものである。即ち、誘電率が高く、誘電損失が小
さく室温および高温における絶縁抵抗の値が高い優れた
電気特性を有する信頼性の高い磁器組成物を製造するた
めの原料粉末の製造方法を提供することを目的とする。
を改良したプロセスを本発明組威領域に適用することで
、低温での焼結性を向上させ更に電気特性をも大幅に改
善したものである。即ち、誘電率が高く、誘電損失が小
さく室温および高温における絶縁抵抗の値が高い優れた
電気特性を有する信頼性の高い磁器組成物を製造するた
めの原料粉末の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、PMN−PNN−PTの3戒分固溶体磁器組
成物を、xPMN−yPNN−zPT と表現した時(
X+y+2) が次に示す点で囲まれる領域(0.15
,0.60,0.25) (0.400.35,0.2
5) (0.80,0.05.0.15) (0.88
.0.02,0.10)(0.96. 0.02, 0
.02) (0.88,0. 10, 0.02) (
0. 15, 0. 70,3.0mol%含有してな
る誘電体{R器組成物を製造するための原料粉末の製造
方法において、TiおよびNb,またはSb,Taおよ
びWの中から選ばれたIM!とTtおよびNb、の有機
溶剤可熔性化合物とPb,MgNIおよび旧の有機酸塩
との混合物もしくは反応生威物の有8g溶剤I溶液を、
炭素数1−8のアミン化合物の存在下に加水分解し、生
威した沈澱物を400〜1000’Cの温度下において
仮焼することを特徴とする誘電体磁器!IIrIi物を
製造するための原料粉末の新規な製造方法である。
成物を、xPMN−yPNN−zPT と表現した時(
X+y+2) が次に示す点で囲まれる領域(0.15
,0.60,0.25) (0.400.35,0.2
5) (0.80,0.05.0.15) (0.88
.0.02,0.10)(0.96. 0.02, 0
.02) (0.88,0. 10, 0.02) (
0. 15, 0. 70,3.0mol%含有してな
る誘電体{R器組成物を製造するための原料粉末の製造
方法において、TiおよびNb,またはSb,Taおよ
びWの中から選ばれたIM!とTtおよびNb、の有機
溶剤可熔性化合物とPb,MgNIおよび旧の有機酸塩
との混合物もしくは反応生威物の有8g溶剤I溶液を、
炭素数1−8のアミン化合物の存在下に加水分解し、生
威した沈澱物を400〜1000’Cの温度下において
仮焼することを特徴とする誘電体磁器!IIrIi物を
製造するための原料粉末の新規な製造方法である。
本発明に使用するTi,Nb,Sb,Ta, W化合物
としては炭1l数1−6のアルコキシド、なかでも炭素
数2 3.4のエトキシド、プロボキシド、ブトキシド
が好ましく使用される。また、P b + M g +
N i+ M口化合物としては有機溶剤可溶性に優れ
、当該金属のアルコキシドに比較して安価で人手容易な
カルボン酸塩、特に酢酸塩が好ましく使用できる.Mn
酸化物の含有量としては、PMN−PNN−PTの主成
分に対し、0.001 〜3.0mo1%好ましくは0
.003 〜1.0mo1%である。Mn酸化物の含有
量が、0.OO1mol%未溝でCシ室温および高温で
の比抵抗を改善する効果はな< 8 3.0mol%を
越える含有量では室温における誘電率が低下してしまう
ので好ましくない。
としては炭1l数1−6のアルコキシド、なかでも炭素
数2 3.4のエトキシド、プロボキシド、ブトキシド
が好ましく使用される。また、P b + M g +
N i+ M口化合物としては有機溶剤可溶性に優れ
、当該金属のアルコキシドに比較して安価で人手容易な
カルボン酸塩、特に酢酸塩が好ましく使用できる.Mn
酸化物の含有量としては、PMN−PNN−PTの主成
分に対し、0.001 〜3.0mo1%好ましくは0
.003 〜1.0mo1%である。Mn酸化物の含有
量が、0.OO1mol%未溝でCシ室温および高温で
の比抵抗を改善する効果はな< 8 3.0mol%を
越える含有量では室温における誘電率が低下してしまう
ので好ましくない。
Mnを含む複合酸化物としてはPb(MIl+z3Nb
t/x)OsPb01n1/z Nb+zz)Ox 、
Pb(Mn1z* Ta2/z)J 、Pb(Mn+7
t ’L/t>Oz 、Pb(Mnlzz Sbzyy
)Os などがありこれらを含有することによってもM
n酸化物を含有した時と同様の効果が得られる。これら
のMnを含む複合酸化物の含有量は、添加する複合酸化
物の種類によっても多少ことなるが、0. 003 〜
3,Q mol%が良< 、0.003mol%未満の
含有量では室温および高温での比抵抗を改善する効果は
な< 、3.0mol%を越える含有量では室温におけ
る誘電率が低下してしまうので好ましくない。
t/x)OsPb01n1/z Nb+zz)Ox 、
Pb(Mn1z* Ta2/z)J 、Pb(Mn+7
t ’L/t>Oz 、Pb(Mnlzz Sbzyy
)Os などがありこれらを含有することによってもM
n酸化物を含有した時と同様の効果が得られる。これら
のMnを含む複合酸化物の含有量は、添加する複合酸化
物の種類によっても多少ことなるが、0. 003 〜
3,Q mol%が良< 、0.003mol%未満の
含有量では室温および高温での比抵抗を改善する効果は
な< 、3.0mol%を越える含有量では室温におけ
る誘電率が低下してしまうので好ましくない。
アごン化合物としては、モノメチルアミン、モノエチル
アミン、ジメチルアξン、ジエチルアミン、トリエチル
アミンなどの炭素数1−8のアミン化合物が好ましく使
用できる。T’b,Mg,Ni,Mn,Nb? + +
S b + T a + H化合物は有機溶媒に溶解
し、溶液を調製する。有機溶媒はアルコールなどの極性
溶媒、トルエンやキシレンなどの非極性溶媒およびそれ
らの混合溶媒のいずれをも使用できる。ついでこの溶液
にアミン化合物を添加した後、室温下に加水分解を行う
。
アミン、ジメチルアξン、ジエチルアミン、トリエチル
アミンなどの炭素数1−8のアミン化合物が好ましく使
用できる。T’b,Mg,Ni,Mn,Nb? + +
S b + T a + H化合物は有機溶媒に溶解
し、溶液を調製する。有機溶媒はアルコールなどの極性
溶媒、トルエンやキシレンなどの非極性溶媒およびそれ
らの混合溶媒のいずれをも使用できる。ついでこの溶液
にアミン化合物を添加した後、室温下に加水分解を行う
。
加水分解は通常、有機溶媒の水溶液、例えばアルコール
水?fI液を滴下する方法が採用される。この加水分解
により、溶媒に溶解しない加水分解生威物が、沈澱する
.加水分解後のスラリーは通常、反応を完結させるため
に60〜80゜Cの温度下において1〜211rP成す
ることが望ましい.生威した沈澱を濾過または溶媒留去
等により分別し、乾燥後酸素含有雰囲気中、通常は大気
中において400〜1000゜C好ましくは600〜9
00゜Cの温度下に仮焼することにより、目的とする原
料粉末が得られる。
水?fI液を滴下する方法が採用される。この加水分解
により、溶媒に溶解しない加水分解生威物が、沈澱する
.加水分解後のスラリーは通常、反応を完結させるため
に60〜80゜Cの温度下において1〜211rP成す
ることが望ましい.生威した沈澱を濾過または溶媒留去
等により分別し、乾燥後酸素含有雰囲気中、通常は大気
中において400〜1000゜C好ましくは600〜9
00゜Cの温度下に仮焼することにより、目的とする原
料粉末が得られる。
以上のような方法により、製造した原料粉末は、結合剤
の存在下もしくは非存在下に常法により加圧成型し、9
00〜1000゜Cの温度で焼結して、高い焼結密度と
優れた電気特性を有する焼結体磁器が得られる。
の存在下もしくは非存在下に常法により加圧成型し、9
00〜1000゜Cの温度で焼結して、高い焼結密度と
優れた電気特性を有する焼結体磁器が得られる。
本発明の方法で製造した原料粉末を使用して作威した誘
電体磁器は、後述の実施例に示すごとく焼結温度が10
00℃以下の低温でも、従来法で製造した原料粉末を使
用して1100″C以上の温度で焼結した磁器以上の焼
結密度を有し、かつ極めて高い講電率と絶縁抵抗を持つ
ものである. 本発明においては、Pb,Mg,Ni,MntNb,T
i+Sb,TaW化合物の混合物もしくは反応生成物の
有a溶剤溶液を、有機アミン化合物の存在下に加水分解
することによりPb, Mg+ Ni+ Mn, Nb
+ Ti化合物の有機置換基の一部にアミノ基が結合す
るか置換した状態で加水分解され、アミノ基が含有した
加水分解生成物が沈澱したものと推定される。このアミ
ノ基が含有した加水分解生成物は、乾燥時の沈澱粒子の
′a集防止に優れた効果を発揮するため、仮焼後の粉末
の異常な粒成長を防止できたものと推定される. また、通常では認められないような微量のMn化合物の
添加で焼結体の電気特性、なかでも高温での絶縁抵抗を
向上させ得たこともこうした戒分元素の均一な分布によ
るものと考えられる。
電体磁器は、後述の実施例に示すごとく焼結温度が10
00℃以下の低温でも、従来法で製造した原料粉末を使
用して1100″C以上の温度で焼結した磁器以上の焼
結密度を有し、かつ極めて高い講電率と絶縁抵抗を持つ
ものである. 本発明においては、Pb,Mg,Ni,MntNb,T
i+Sb,TaW化合物の混合物もしくは反応生成物の
有a溶剤溶液を、有機アミン化合物の存在下に加水分解
することによりPb, Mg+ Ni+ Mn, Nb
+ Ti化合物の有機置換基の一部にアミノ基が結合す
るか置換した状態で加水分解され、アミノ基が含有した
加水分解生成物が沈澱したものと推定される。このアミ
ノ基が含有した加水分解生成物は、乾燥時の沈澱粒子の
′a集防止に優れた効果を発揮するため、仮焼後の粉末
の異常な粒成長を防止できたものと推定される. また、通常では認められないような微量のMn化合物の
添加で焼結体の電気特性、なかでも高温での絶縁抵抗を
向上させ得たこともこうした戒分元素の均一な分布によ
るものと考えられる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
以下の実施例においては各原料の使用量は純分量を示す
ものとする。
ものとする。
実施例1
撹拌機および還流冷却器を備えた101反応容器に無水
Pb(OAc) z:325.3g,無水Mg (OA
c) t ;4. 747g無水Ni(OAch;41
.26g,無水Mn (0^c) z:o.ol7g,
Ti (OBu)n;6B.07g,Nb(OBu)
s;244.5g.およびキシレン6000gを仕込み
、N2気流中で撹拌しながら加熱した.反応温度130
“C付近からブタノール、ブチルアセテートが留出し、
反応液は当初の白色懸濁状態から黄褐色の溶液となった
。この溶液を′a縮してキシレンを留去した後、ジェチ
ルアξン130gおよびブタノール500.0gを加え
て攪拌した。この溶液にHz0 130gとブタノール
1000 gとからなる溶液を室温下に滴下し、加水分
解を行なった。加水分解終了後、21IrPA拌を続け
反応を完結させた。その後、溶媒を留去し乾燥粉末を得
た。乾燥粉末はマグネシア匣鉢中で大気雰囲気下800
“Cで仮焼し原料籾末とした。この原料粉末をらいかい
した後、直径10mm、厚さ3Mの円板状に2 t /
ciの圧力で静水圧プレス成型する。この円板を蓋付
きマグネシア匣抹中で900〜1000℃でIHr焼結
した。焼結体の上下面に600゜Cで1!電極を焼き付
け、LCRメーターで周波数IKIIz lVrmsの
電圧で温度20“Cでの静電容量と誘電損失を測定し、
誘電率を計算した.−30゜Cと+85゛Cでの静電容
量測定から誘電率の温度変化率を求めた。次に直流50
Vを1分間印加した後微小電流計で電流値を測定して比
抵抗を算出した。
Pb(OAc) z:325.3g,無水Mg (OA
c) t ;4. 747g無水Ni(OAch;41
.26g,無水Mn (0^c) z:o.ol7g,
Ti (OBu)n;6B.07g,Nb(OBu)
s;244.5g.およびキシレン6000gを仕込み
、N2気流中で撹拌しながら加熱した.反応温度130
“C付近からブタノール、ブチルアセテートが留出し、
反応液は当初の白色懸濁状態から黄褐色の溶液となった
。この溶液を′a縮してキシレンを留去した後、ジェチ
ルアξン130gおよびブタノール500.0gを加え
て攪拌した。この溶液にHz0 130gとブタノール
1000 gとからなる溶液を室温下に滴下し、加水分
解を行なった。加水分解終了後、21IrPA拌を続け
反応を完結させた。その後、溶媒を留去し乾燥粉末を得
た。乾燥粉末はマグネシア匣鉢中で大気雰囲気下800
“Cで仮焼し原料籾末とした。この原料粉末をらいかい
した後、直径10mm、厚さ3Mの円板状に2 t /
ciの圧力で静水圧プレス成型する。この円板を蓋付
きマグネシア匣抹中で900〜1000℃でIHr焼結
した。焼結体の上下面に600゜Cで1!電極を焼き付
け、LCRメーターで周波数IKIIz lVrmsの
電圧で温度20“Cでの静電容量と誘電損失を測定し、
誘電率を計算した.−30゜Cと+85゛Cでの静電容
量測定から誘電率の温度変化率を求めた。次に直流50
Vを1分間印加した後微小電流計で電流値を測定して比
抵抗を算出した。
比抵抗は温度20゛Cと85゜Cで測定した。次表に各
組戒点での測定結果を示した。また焼結体の破断面を走
査型電子顕微鏡(SEFI)で賎察した所、焼結体ダレ
インはいずれも2μ程度であり空孔が非常に少ない微構
造を示していた。
組戒点での測定結果を示した。また焼結体の破断面を走
査型電子顕微鏡(SEFI)で賎察した所、焼結体ダレ
インはいずれも2μ程度であり空孔が非常に少ない微構
造を示していた。
実施例2
Ti(OPr)4;42.64g.Nb(OPr)s;
220.06g, ジエチルアξン130gをn−P
rOH;5000gに溶解した溶液と、pb(OAc)
t3Hxo :379. 3g, N i (OAc
) z4HzO;58. 07g, Mg (OAc)
z411zO;lo.72g,Mn(OAc) z4
Hto;0.074g,IIzO 4000 gをエタ
ノール3000 gに溶解した溶液に、室温下30分で
滴下し、加水分解スラリーを得た。反応終了後、IHr
,60’Cに加温して塾威した。このスラリーは溶媒を
留去後、マグネシア匣鉢中で実施例lと同様にして仮焼
し原料粉末とした。この原料粉末をらいかいした後、直
径10lw+,厚さ3Ilwaの円板状に2L / c
Jの圧力で静水圧ブレス威型する。この円板を蓋付きマ
グネシア匣鉢中で900−1000’Cで11I『焼結
した.焼結体は実施例1と同様に銀電極を焼き付け室温
および85℃、−30゜Cでの誘電率と誘電損失、室温
および85゜Cでの比抵抗を求めた.焼結体の破断面の
sEHft察ではいずれも2μ程度の均一な大きさのグ
レイン構造であり空孔の非常に少ない微構造を示してい
た. 実施例3〜l5 実施例2と同様にして表1に示す組戒物の原料粉末を合
成した。ただし実施例11〜15ではMn(0^c)
z4Hzoの代わりにMnCzO4を用いた.或型焼結
後、同様に銀@.極を焼き付け、電気特性を測定した.
焼結体の破断面のSE阿観察ではいずれも2μ程度の均
一な大きさのグレイン構造であった。
220.06g, ジエチルアξン130gをn−P
rOH;5000gに溶解した溶液と、pb(OAc)
t3Hxo :379. 3g, N i (OAc
) z4HzO;58. 07g, Mg (OAc)
z411zO;lo.72g,Mn(OAc) z4
Hto;0.074g,IIzO 4000 gをエタ
ノール3000 gに溶解した溶液に、室温下30分で
滴下し、加水分解スラリーを得た。反応終了後、IHr
,60’Cに加温して塾威した。このスラリーは溶媒を
留去後、マグネシア匣鉢中で実施例lと同様にして仮焼
し原料粉末とした。この原料粉末をらいかいした後、直
径10lw+,厚さ3Ilwaの円板状に2L / c
Jの圧力で静水圧ブレス威型する。この円板を蓋付きマ
グネシア匣鉢中で900−1000’Cで11I『焼結
した.焼結体は実施例1と同様に銀電極を焼き付け室温
および85℃、−30゜Cでの誘電率と誘電損失、室温
および85゜Cでの比抵抗を求めた.焼結体の破断面の
sEHft察ではいずれも2μ程度の均一な大きさのグ
レイン構造であり空孔の非常に少ない微構造を示してい
た. 実施例3〜l5 実施例2と同様にして表1に示す組戒物の原料粉末を合
成した。ただし実施例11〜15ではMn(0^c)
z4Hzoの代わりにMnCzO4を用いた.或型焼結
後、同様に銀@.極を焼き付け、電気特性を測定した.
焼結体の破断面のSE阿観察ではいずれも2μ程度の均
一な大きさのグレイン構造であった。
実施例16、17
実施例1と同様にして、表1に示した配合比の磁器組成
物を製造した。電気特性の測定結果を表1に示す。
物を製造した。電気特性の測定結果を表1に示す。
実施例18
実施例lと同様にして、表1に示した配合比の磁器組成
物を製造した.ただし、各成分化合物を混合し、加熱し
反応させる際、表Iに示した成分の配合になるようにし
、所定量のSb (OE t) sを添加して行った。
物を製造した.ただし、各成分化合物を混合し、加熱し
反応させる際、表Iに示した成分の配合になるようにし
、所定量のSb (OE t) sを添加して行った。
実施例1と同様にして電気特性を測定した.
実施例19、20
実施例18において、Sb (Oεt)sの代わりにT
a (0[!0Sまたはタングステンエトキシドを所定
量使用し、実施例l8と同様にして表1に示した配合比
の磁器組成物を製造した.電気特性の測定結果を表1に
示す. 実施例21〜42 実施例2と同様にして表1に示す組成物の原料粉末を合
成した.ただしMn (OAc) t4Htoの代わり
に実施例21〜30ではMnCO3を、実施例31〜3
7ではMn(NOx)*を用いた.或型焼結後、同様に
銀電極を焼き付け、電気特性を測定した.焼結体の破断
面のSEM観察ではいずれも2μ程度の均一な大きさの
グレイン構造であった。
a (0[!0Sまたはタングステンエトキシドを所定
量使用し、実施例l8と同様にして表1に示した配合比
の磁器組成物を製造した.電気特性の測定結果を表1に
示す. 実施例21〜42 実施例2と同様にして表1に示す組成物の原料粉末を合
成した.ただしMn (OAc) t4Htoの代わり
に実施例21〜30ではMnCO3を、実施例31〜3
7ではMn(NOx)*を用いた.或型焼結後、同様に
銀電極を焼き付け、電気特性を測定した.焼結体の破断
面のSEM観察ではいずれも2μ程度の均一な大きさの
グレイン構造であった。
比較例1〜l4
実施例lと同様にして、表2に示した配合比の磁器組威
物用の原料粉末を製造した.ただし、比較例4〜9では
無水Mn(O^CLの代わりにMnCO3を用いた。戒
型、焼結後同様に根電極を焼き付け、実施例1と同様に
して室温および85゜C、−30″Cでの誘電率誘電損
失、比抵抗を求めた.焼結体の破断面のSEM観察では
いずれも2μ程度の均一な大きさのグレイン構造であり
空孔の非常に少ない微構造を示していた。
物用の原料粉末を製造した.ただし、比較例4〜9では
無水Mn(O^CLの代わりにMnCO3を用いた。戒
型、焼結後同様に根電極を焼き付け、実施例1と同様に
して室温および85゜C、−30″Cでの誘電率誘電損
失、比抵抗を求めた.焼結体の破断面のSEM観察では
いずれも2μ程度の均一な大きさのグレイン構造であり
空孔の非常に少ない微構造を示していた。
比較例15〜17
実施例20と同様な方法により、表2に示した配合比で
Mn酸化物の含有量の効果を見るための原料粉末を作成
した。得られた焼結体の電気特性を表2に示した。
Mn酸化物の含有量の効果を見るための原料粉末を作成
した。得られた焼結体の電気特性を表2に示した。
比較例18〜22
出発原料として純度99.5%以上のPbO. MgO
. NbtOsNiO,TiMg,MnCO3,を使用
し、表2に示した配合比になるように桔密秤量する。次
に秤量した各原料をボールξルで湿式混合した後、濾過
乾燥し800〜850℃で仮焼した.この仮焼粉末を湿
式ボールミル粉砕し濾過乾燥後、らいかいして原料粉末
とした.この粉末を実施例lと同様にして成型し、蓋付
きマグネシア匣鉢中で1100〜1200゜Cで1)I
r焼結して焼結体を得た.この焼結体を実施例1と同様
にして電気特性を測定し、表2に示す結果を得た. また焼結体の破断面をSEM観察したところ、1〜4μ
の大きさのグレインが不均一に分布した構造となってお
り、空孔も多く認められた。
. NbtOsNiO,TiMg,MnCO3,を使用
し、表2に示した配合比になるように桔密秤量する。次
に秤量した各原料をボールξルで湿式混合した後、濾過
乾燥し800〜850℃で仮焼した.この仮焼粉末を湿
式ボールミル粉砕し濾過乾燥後、らいかいして原料粉末
とした.この粉末を実施例lと同様にして成型し、蓋付
きマグネシア匣鉢中で1100〜1200゜Cで1)I
r焼結して焼結体を得た.この焼結体を実施例1と同様
にして電気特性を測定し、表2に示す結果を得た. また焼結体の破断面をSEM観察したところ、1〜4μ
の大きさのグレインが不均一に分布した構造となってお
り、空孔も多く認められた。
本発明の絹成領域の磁器耕戊物は禎層セラごツタコンデ
ンサー材料として優れた特性を有しているが、更に本発
明の製造方法による原料粉末を使用することにより、低
温焼結性に優れかつ高い電気特性を有する誘電体磁器を
製造することができる。実施例の結果をまとめた表から
明らかなように本発明による原料粉末を使用して得られ
る誘電体るR器は、室温での誘電率が高く、誘電撰失も
2%以下と良好であり、誘電率の温度特性も−30゜C
十85’Cの範四でEIA規格の’/5V またはY5
t+特性を満足している。添加物として微量のMn酸化
物またはMnを含む複合酸化物を加えることにより室渇
および85゜Cでの比抵抗を大きく向上させることがで
きる。本発明による原料粉末を利用した講電体Eft器
は、1000”C以下での焼結が可能であるため、内部
電極材料としてpbの代わりにA.含有最の多いAg/
Pd合金を使用でき製造コストの大幅な低減が可能であ
る。実際に同一タイプの積層セラミンクコンデンサーを
試作して温度125゜C印加電圧50V?寿命試験を行
ってみると従来の酸化物固相法による原料粉末では50
0時間経過後で既に故障発生が認められるのに対し、本
発明による原料粉末を使用した場合は、1000時間経
過後でも全く故障発生が認められず、極めて信頼性の高
いコンデンサー素子が得られた。従って、積層セラξ冫
クコンデンサー材料として極めて有用であり、その産業
的意義は非常に大きいと言える。
ンサー材料として優れた特性を有しているが、更に本発
明の製造方法による原料粉末を使用することにより、低
温焼結性に優れかつ高い電気特性を有する誘電体磁器を
製造することができる。実施例の結果をまとめた表から
明らかなように本発明による原料粉末を使用して得られ
る誘電体るR器は、室温での誘電率が高く、誘電撰失も
2%以下と良好であり、誘電率の温度特性も−30゜C
十85’Cの範四でEIA規格の’/5V またはY5
t+特性を満足している。添加物として微量のMn酸化
物またはMnを含む複合酸化物を加えることにより室渇
および85゜Cでの比抵抗を大きく向上させることがで
きる。本発明による原料粉末を利用した講電体Eft器
は、1000”C以下での焼結が可能であるため、内部
電極材料としてpbの代わりにA.含有最の多いAg/
Pd合金を使用でき製造コストの大幅な低減が可能であ
る。実際に同一タイプの積層セラミンクコンデンサーを
試作して温度125゜C印加電圧50V?寿命試験を行
ってみると従来の酸化物固相法による原料粉末では50
0時間経過後で既に故障発生が認められるのに対し、本
発明による原料粉末を使用した場合は、1000時間経
過後でも全く故障発生が認められず、極めて信頼性の高
いコンデンサー素子が得られた。従って、積層セラξ冫
クコンデンサー材料として極めて有用であり、その産業
的意義は非常に大きいと言える。
図1は0.50P阿N−0.35PNN−0.15PT
の主成分組成とした場合のMn酸化物の添加量と比抵抗
の関係を示したグラフである。 ■は20℃で測定 ・・・− は85℃で測定
の主成分組成とした場合のMn酸化物の添加量と比抵抗
の関係を示したグラフである。 ■は20℃で測定 ・・・− は85℃で測定
Claims (1)
- (1)Pb(Mg_1_/_3Nb_2_/_3)O_
3−Pb(Ni_1_/_3Nb_2_/_3)O_3
−PbTiO_3の3成分系固溶体磁器組成物を、xP
b(Mg_1_/_3Nb_2_/_3)O_3−yP
b(Ni_1_/_3Nb_2_/_3)O_3−zP
bTiO_3と表現した時、(x,y,z)が次に示す
点で囲まれる領域(0.15,0.60,0.25)(
0.40,0.35,0.25)(0.80,0.05
,0.15)(0.88,0.02,0.10)(0.
96,0.02,0.02)(0.88,0.10,0
.02)(0.15,0.70,0.15)(0.10
,0.70,0.20)の組成物に対して副成分として
Mn酸化物またはMnをふくむ複合酸化物を0.001
〜3.0mol%含有してなる誘電体磁器組成物を製造
するための原料粉末の製造方法において、TiおよびN
b、またはSb,TaおよびWの中から選ばれた1種と
TiおよびNb、の有機溶剤可溶性化合物とPb,Mg
,NiおよびMnの有機酸塩との混合物もしくは反応生
成物の有機溶剤溶液を、炭素数1−8のアミン化合物の
存在下に加水分解し、生成した沈澱物を400〜100
0℃の温度下において仮焼することを特徴とする誘電体
磁器組成物を製造するための原料粉末の新規な製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19019989A JPH0354122A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 誘電体磁器組成物を製造するための原料粉末の新規な製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19019989A JPH0354122A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 誘電体磁器組成物を製造するための原料粉末の新規な製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354122A true JPH0354122A (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=16254102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19019989A Pending JPH0354122A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 誘電体磁器組成物を製造するための原料粉末の新規な製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0354122A (ja) |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP19019989A patent/JPH0354122A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6692721B2 (en) | Method for preparing barium titanate powder by oxalate synthesis | |
| JP3154509B2 (ja) | チタン酸バリウムおよびその製造方法 | |
| JP6573653B2 (ja) | ペロブスカイト型チタン酸バリウム粉末の製造方法 | |
| US20120250216A1 (en) | Semiconductor ceramic and a multilayer semiconductor ceramic capacitor | |
| CN1130155A (zh) | 金属铌酸盐和/或钽酸盐,它们的制备和由它们形成的钙钛矿 | |
| CN101786876B (zh) | 钛酸钡基y5v纳米粉体及其陶瓷材料的制备方法 | |
| US20040115122A1 (en) | Method for preparing high quality barium-titanate based powder | |
| CN1281549C (zh) | 镍内电极钛酸钡基多层陶瓷电容器纳米瓷粉的制备方法 | |
| JPS61242903A (ja) | 複合酸化物セラミツク粉末の製造方法 | |
| JP4643443B2 (ja) | チタン酸バリウム粉末の製造方法 | |
| CN102718501A (zh) | 高介电常数温度稳定型电容器瓷粉的制备方法 | |
| JP2003212543A (ja) | オキサラート法によるチタン酸バリウム粉末の製造方法 | |
| CN1800099B (zh) | 草酸氧钛钡粉末和钛类钙钛矿型陶瓷原料粉末的制造方法 | |
| JPH0612917A (ja) | 誘電体磁器およびその製造方法 | |
| CN101723677B (zh) | 一种高介电常数低介电损耗铁电陶瓷的制备方法 | |
| JPH0354120A (ja) | 誘電体磁器組成物を製造するための原料粉末の製法 | |
| CN1569731A (zh) | 一种Li-Si-Ni-0基高介电常数陶瓷材料及其合成方法 | |
| JPH0651572B2 (ja) | 高誘電体粉末の製造方法 | |
| JPS61232217A (ja) | 誘電体磁器製造用の低温焼結性原料粉末の製造方法 | |
| JPH0621037B2 (ja) | 誘電体磁器製造用低温焼結性原料粉末の製法 | |
| JPH1045469A (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| CN108640679A (zh) | 一种锆钛酸钡基电容器瓷料及其制备方法 | |
| JPS61191518A (ja) | 誘電体磁器製造用低温焼結性原料粉末の製造法 | |
| JPH0457615B2 (ja) | ||
| JPS63117914A (ja) | Ptcサ−ミスタ用金属酸化物粉末の製造方法 |