JPH0419648B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0419648B2 JPH0419648B2 JP58158427A JP15842783A JPH0419648B2 JP H0419648 B2 JPH0419648 B2 JP H0419648B2 JP 58158427 A JP58158427 A JP 58158427A JP 15842783 A JP15842783 A JP 15842783A JP H0419648 B2 JPH0419648 B2 JP H0419648B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- main component
- porcelain
- pbtio
- sintered
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は、磁器組成物、時に1000℃以下の低温
で焼結でき、誘電率が高く、誘電損失が小さく、
絶縁抵抗が高く、しかも機械的強度の高い磁器組
成物に関するものである。 従来、誘電体磁器組成物として、チタン酸バリ
ウム（BaTiO3）を主成分とする磁器が広く実用
化されていることは周知のとおりである。しかし
ながら、チタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分
とするものは、焼結温度が通常1300〜1400℃の高
温である。このためこれを積層形コンデンサに利
用する場合には内部電極としてこの焼結温度に耐
え得る材料、例えば白金、パラジウムなどの高価
な貴金属を使用しなければならず、製造コストが
高くつくという欠点がある。積層形コンデンサを
安く作るためには、銀、ニツケルなどを主成分と
する安価な金属が内部電極に使用できるような、
できるだけ低温、特に1000℃以下で焼結できる磁
器が必要である。 また、磁器組成物の電気的特性として、誘電率
が高く、誘電損失が小さく、絶縁抵抗が高いこと
が基本的に要求される。 また、積層形チツプコンデンサの場合は、チツ
プコンデンサを基板に実装したとき、基板とチツ
プコンデンサを構成している磁器との熱膨張係数
の違いにより、チツプコンデンサに機械的な歪が
加わり、チツプコンデンサにクラツクが発生した
り、破損したりすることがある。またエポキシ系
樹脂等を外装したデイツプコンデンサの場合も外
装樹脂の応力でデイツプコンデンサにクラツクが
発生する場合がある。いずれの場合もコンデンサ
が形成している磁器の機械的強度が低いほど、ク
ラツクが入りやすく容易に破損するため、信頼性
が低くなる。したがつて、磁器の機械的強度をで
きるだけ増大させることは実用上極めて重要なこ
とである。 本発明の目的は900〜1000℃の低温領域で焼結
でき、誘電率が高く、誘電損失が小さく、絶縁抵
抗が高い優れた電気的特性を有し、特に機械的強
度も大きい信頼性の高い磁器組成物を提供するこ
とにある。 本発明の磁器組成物は、ニツケル・タングステ
ン酸鉛〔Pb（Ni1/2W1/2）O3〕とチタン酸鉛
〔PbTiO3〕とを主成分とし、その組成を〔Pb
（Ni1/2W1/2）O3〕x〔PbTiO3〕1-xと表わしたときの
主成分配合比ｘが0.30≦ｘ≦0.60の範囲内にある
主成分組成物に、副成分としてマンガン（Mn）
を前記主成分組成物に対して0.01〜１原子％添加
含有せしめてなることを特徴とする。 以下、本発明をその実施例により詳細に説明す
る。 出発原料として純度99.9％以上の酸化鉛
（PbO）、酸化ニツケル（NiO）、酸化タングステ
ン（WO3）、酸化チタン（TiO2）および炭酸マン
ガン（MnCO3）を使用し、第１表に示した配合
比となるように各々秤量した各材料をボールミル
中で湿式混合した後、750〜800℃で予焼を行な
い、この粉末をボールミルで粉砕し、口別、乾燥
後、有機バインダーを入れ、整粒後プレスし、試
料として直径16mm、厚さ約２mmの円板４枚と、直
径16mm、厚さ約10mmの円柱とを作製した。次にこ
の試料を空気中900〜1000℃の温度で１時間焼結
し、焼結した円板４枚の上下面に600℃で銀電極
を焼付け、デジタルLCRメーター周波数1KHz、
電圧1Vr.m.s温度20℃で容量と誘電損失を測定
し、誘電率を算出した。次に超絶縁抵抗計で50V
の電圧を１分間印加して絶縁抵抗を温度20℃で測
定し、比抵抗を算出した。機械的性質を抗折強度
で評価するため、焼結した円柱から厚さ0.5mm、
幅２mm、長さ13mmの矩形板を10枚切り出した。支
点間距離を９mmにより、三点法で破壊荷重Pm
〔Kg〕を測定し、τ＝２／３Pml／Wt2〔Kg／cm2〕なる
式 に従い、抗折強度τ〔Kg／cm2〕を求めた。ただし
ｌは支点間距離、ｔは試料の厚み、Ｗは試料の幅
である。電気的特性は円板試料４点の平均値、抗
折強度は矩形板試料10点の平均値より求めた。こ
のようにして得られた磁器組成物の主成分〔Pb
（Ni1/2W1/2）O3〕x〔PbTiO3〕1-xの配合比ｘおよび
副成分添加量と誘電率、誘電損失、比抵抗および
抗折強度の関係を第１表中に示す。なお、試料番
号に＊印を付したものは本発明の範囲に含まれな
い。
で焼結でき、誘電率が高く、誘電損失が小さく、
絶縁抵抗が高く、しかも機械的強度の高い磁器組
成物に関するものである。 従来、誘電体磁器組成物として、チタン酸バリ
ウム（BaTiO3）を主成分とする磁器が広く実用
化されていることは周知のとおりである。しかし
ながら、チタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分
とするものは、焼結温度が通常1300〜1400℃の高
温である。このためこれを積層形コンデンサに利
用する場合には内部電極としてこの焼結温度に耐
え得る材料、例えば白金、パラジウムなどの高価
な貴金属を使用しなければならず、製造コストが
高くつくという欠点がある。積層形コンデンサを
安く作るためには、銀、ニツケルなどを主成分と
する安価な金属が内部電極に使用できるような、
できるだけ低温、特に1000℃以下で焼結できる磁
器が必要である。 また、磁器組成物の電気的特性として、誘電率
が高く、誘電損失が小さく、絶縁抵抗が高いこと
が基本的に要求される。 また、積層形チツプコンデンサの場合は、チツ
プコンデンサを基板に実装したとき、基板とチツ
プコンデンサを構成している磁器との熱膨張係数
の違いにより、チツプコンデンサに機械的な歪が
加わり、チツプコンデンサにクラツクが発生した
り、破損したりすることがある。またエポキシ系
樹脂等を外装したデイツプコンデンサの場合も外
装樹脂の応力でデイツプコンデンサにクラツクが
発生する場合がある。いずれの場合もコンデンサ
が形成している磁器の機械的強度が低いほど、ク
ラツクが入りやすく容易に破損するため、信頼性
が低くなる。したがつて、磁器の機械的強度をで
きるだけ増大させることは実用上極めて重要なこ
とである。 本発明の目的は900〜1000℃の低温領域で焼結
でき、誘電率が高く、誘電損失が小さく、絶縁抵
抗が高い優れた電気的特性を有し、特に機械的強
度も大きい信頼性の高い磁器組成物を提供するこ
とにある。 本発明の磁器組成物は、ニツケル・タングステ
ン酸鉛〔Pb（Ni1/2W1/2）O3〕とチタン酸鉛
〔PbTiO3〕とを主成分とし、その組成を〔Pb
（Ni1/2W1/2）O3〕x〔PbTiO3〕1-xと表わしたときの
主成分配合比ｘが0.30≦ｘ≦0.60の範囲内にある
主成分組成物に、副成分としてマンガン（Mn）
を前記主成分組成物に対して0.01〜１原子％添加
含有せしめてなることを特徴とする。 以下、本発明をその実施例により詳細に説明す
る。 出発原料として純度99.9％以上の酸化鉛
（PbO）、酸化ニツケル（NiO）、酸化タングステ
ン（WO3）、酸化チタン（TiO2）および炭酸マン
ガン（MnCO3）を使用し、第１表に示した配合
比となるように各々秤量した各材料をボールミル
中で湿式混合した後、750〜800℃で予焼を行な
い、この粉末をボールミルで粉砕し、口別、乾燥
後、有機バインダーを入れ、整粒後プレスし、試
料として直径16mm、厚さ約２mmの円板４枚と、直
径16mm、厚さ約10mmの円柱とを作製した。次にこ
の試料を空気中900〜1000℃の温度で１時間焼結
し、焼結した円板４枚の上下面に600℃で銀電極
を焼付け、デジタルLCRメーター周波数1KHz、
電圧1Vr.m.s温度20℃で容量と誘電損失を測定
し、誘電率を算出した。次に超絶縁抵抗計で50V
の電圧を１分間印加して絶縁抵抗を温度20℃で測
定し、比抵抗を算出した。機械的性質を抗折強度
で評価するため、焼結した円柱から厚さ0.5mm、
幅２mm、長さ13mmの矩形板を10枚切り出した。支
点間距離を９mmにより、三点法で破壊荷重Pm
〔Kg〕を測定し、τ＝２／３Pml／Wt2〔Kg／cm2〕なる
式 に従い、抗折強度τ〔Kg／cm2〕を求めた。ただし
ｌは支点間距離、ｔは試料の厚み、Ｗは試料の幅
である。電気的特性は円板試料４点の平均値、抗
折強度は矩形板試料10点の平均値より求めた。こ
のようにして得られた磁器組成物の主成分〔Pb
（Ni1/2W1/2）O3〕x〔PbTiO3〕1-xの配合比ｘおよび
副成分添加量と誘電率、誘電損失、比抵抗および
抗折強度の関係を第１表中に示す。なお、試料番
号に＊印を付したものは本発明の範囲に含まれな
い。
【表】
【表】
この結果から明らかなように、本発明のもの
は、誘電率が1100〜6900と高く、誘電損失が0.3
〜2.6％と小さく、比抵抗が１×1011〜２〜
1013Ω・cmという高い値を示し、さらに抗折強度
も950〜1460Kg／cm2と実用上十分高い値を示す信
頼性の高い実用性の極めて高い磁器組成物が得ら
れた。このように優れた特性を示す本発明の磁器
は焼結温度が1000℃以下の低温であるため積層コ
ンデンサの内部電極の低価格化を実現できると共
に、省エネルギーや炉材の節約にもなるという極
めて優れた効果も生じる。なお、主成分配合比ｘ
はｘ＜0.30ではキユリー温度が実用範囲より高く
なりすぎ室温での誘電率が小さくなり、また誘電
損失も大きくなるため実用的でない。ｘ＞0.60で
は磁器としての焼結せず実用的でない。また副成
分であるMnの添加量が0.01原子％未満では抗折
強度の改善効果が小さく、１原子％を超えると逆
に抗折強度が小さくなるため実用的でない。
は、誘電率が1100〜6900と高く、誘電損失が0.3
〜2.6％と小さく、比抵抗が１×1011〜２〜
1013Ω・cmという高い値を示し、さらに抗折強度
も950〜1460Kg／cm2と実用上十分高い値を示す信
頼性の高い実用性の極めて高い磁器組成物が得ら
れた。このように優れた特性を示す本発明の磁器
は焼結温度が1000℃以下の低温であるため積層コ
ンデンサの内部電極の低価格化を実現できると共
に、省エネルギーや炉材の節約にもなるという極
めて優れた効果も生じる。なお、主成分配合比ｘ
はｘ＜0.30ではキユリー温度が実用範囲より高く
なりすぎ室温での誘電率が小さくなり、また誘電
損失も大きくなるため実用的でない。ｘ＞0.60で
は磁器としての焼結せず実用的でない。また副成
分であるMnの添加量が0.01原子％未満では抗折
強度の改善効果が小さく、１原子％を超えると逆
に抗折強度が小さくなるため実用的でない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ニツケル・タングステン酸鉛〔Pb（Ni1/2
W1/2）O3〕とチタン酸鉛〔PbTiO3〕とを主成分
とし、その組成を〔Pb（Ni1/2W1/2）O3〕x
〔PbTiO3〕1-xと表わしたときの主成分配合比ｘが
0.30≦ｘ≦0.60の範囲内にある主成分組成物に、
副成分としてマンガン（Mn）を前記主成分組成
物に対して0.01〜１原子％添加含有せしめてなる
ことを特徴とする磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158427A JPS6049504A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158427A JPS6049504A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049504A JPS6049504A (ja) | 1985-03-18 |
| JPH0419648B2 true JPH0419648B2 (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=15671517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58158427A Granted JPS6049504A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049504A (ja) |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP58158427A patent/JPS6049504A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6049504A (ja) | 1985-03-18 |