JPH04243952A - 磁器組成物 - Google Patents
磁器組成物Info
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- JPH04243952A JPH04243952A JP3029028A JP2902891A JPH04243952A JP H04243952 A JPH04243952 A JP H04243952A JP 3029028 A JP3029028 A JP 3029028A JP 2902891 A JP2902891 A JP 2902891A JP H04243952 A JPH04243952 A JP H04243952A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁器組成物に関し、特に
誘電率、絶縁抵抗が高く、誘電率の温度変化および直流
バイアスを印加したときの誘電率の減少率が小さく、か
つ1050℃以下の温度で焼結可能な磁器組成物に関す
るものである。
誘電率、絶縁抵抗が高く、誘電率の温度変化および直流
バイアスを印加したときの誘電率の減少率が小さく、か
つ1050℃以下の温度で焼結可能な磁器組成物に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術およびその課題】従来、高誘電率系磁器組
成物として、チタン酸バリウム[BaTiO3]系がよ
く知られており、チタン酸カルシウム[CaTiO3]
、チタン酸鉛[PbTiO3]などを添加、置換するこ
とにより温度特性の改善を図っているが、焼結温度が1
300℃以上の高温であるため、積層セラミックコンデ
ンサに使用した場合、その内部電極には白金,パラジウ
ム等の高価な貴金属しか利用できなかった。
成物として、チタン酸バリウム[BaTiO3]系がよ
く知られており、チタン酸カルシウム[CaTiO3]
、チタン酸鉛[PbTiO3]などを添加、置換するこ
とにより温度特性の改善を図っているが、焼結温度が1
300℃以上の高温であるため、積層セラミックコンデ
ンサに使用した場合、その内部電極には白金,パラジウ
ム等の高価な貴金属しか利用できなかった。
【0003】また、従来の材料で温度変化率の小さい材
料を実現した場合、得られる誘電率はせいぜい2000
程度にすぎず、コンデンサ用の材料としては小さすぎる
。近年、低温で焼結し、かつ誘電率が高い材料として鉛
系複合ペロブスカイト化合物が報告されている。例えば
マグネシウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg1/3Nb2/
3)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]、ニッケル・
ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]から
なる3成分組成物は、誘電率を室温で20000以上と
高くすることが可能であることが報告されている。しか
しこの3成分系では誘電率の温度変化が大きく、かつ直
流バイアスを印加した時の容量の減少が大きいという問
題点がある。 そのため実用上、その使用範囲が限られていた。本発明
の目的は、上記の組成物の誘電率の温度特性を改善し、
かつ直流バイアス印加時の容量減少ができるだけ小さい
磁器組成物を提供することにある。
料を実現した場合、得られる誘電率はせいぜい2000
程度にすぎず、コンデンサ用の材料としては小さすぎる
。近年、低温で焼結し、かつ誘電率が高い材料として鉛
系複合ペロブスカイト化合物が報告されている。例えば
マグネシウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg1/3Nb2/
3)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]、ニッケル・
ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]から
なる3成分組成物は、誘電率を室温で20000以上と
高くすることが可能であることが報告されている。しか
しこの3成分系では誘電率の温度変化が大きく、かつ直
流バイアスを印加した時の容量の減少が大きいという問
題点がある。 そのため実用上、その使用範囲が限られていた。本発明
の目的は、上記の組成物の誘電率の温度特性を改善し、
かつ直流バイアス印加時の容量減少ができるだけ小さい
磁器組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、マグネシウム
・タングステン酸鉛[Pb(Mg1/2W1/2)O3
]、チタン酸鉛[PbTiO3]および亜鉛・ニオブ酸
鉛[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]からなる3成
分組成物を主組成として[Pb(Mg1/2W1/2)
O3]x[PbTiO3]y[Pb(Zn1/3Nb2
/3)O3]z(ただしx+y+z=1.0)と表現し
たとき、以下の組成点、(x=0.98,y=0,
z=0.02)…(a) (x=0.43,y=0.55,z=0.02)…(b
) (x=0.20,y=0.20,z=0.60)…(c
) (x=0.40,y=0, z=0.60)
…(d) を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲内にあ
る主成分組成物であって、鉛イオン(Pb2+)をスト
ロンチウムイオン(Sr2+)、バリウムイオン(Ba
2+)のうち少なくとも1種類のイオンで0.01〜3
0mol%置換したことを特徴とする磁器組成物である
。
・タングステン酸鉛[Pb(Mg1/2W1/2)O3
]、チタン酸鉛[PbTiO3]および亜鉛・ニオブ酸
鉛[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]からなる3成
分組成物を主組成として[Pb(Mg1/2W1/2)
O3]x[PbTiO3]y[Pb(Zn1/3Nb2
/3)O3]z(ただしx+y+z=1.0)と表現し
たとき、以下の組成点、(x=0.98,y=0,
z=0.02)…(a) (x=0.43,y=0.55,z=0.02)…(b
) (x=0.20,y=0.20,z=0.60)…(c
) (x=0.40,y=0, z=0.60)
…(d) を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲内にあ
る主成分組成物であって、鉛イオン(Pb2+)をスト
ロンチウムイオン(Sr2+)、バリウムイオン(Ba
2+)のうち少なくとも1種類のイオンで0.01〜3
0mol%置換したことを特徴とする磁器組成物である
。
【0005】本発明における主組成の組成範囲を表す3
成分組成図は図1で示される。図中、(a)〜(d)は
各組成点を表し、本発明に含まれる組成範囲は図の斜線
で示す範囲、およびその境界線上である。本発明の主組
成の特許請求範囲外の組成では、容量が低くなる、キュ
リ−点が室温から高温側や低温側に片寄りすぎて容量の
温度特性が悪くなる、誘電損失が大きくなる、あるいは
比抵抗が小さくなるという弊害が現れる。またSr2+
、Ba2+の置換量を特許請求範囲以外にすると、容量
が小さくなりすぎるため、コンデンサ用の磁器組成物と
しては適さない。
成分組成図は図1で示される。図中、(a)〜(d)は
各組成点を表し、本発明に含まれる組成範囲は図の斜線
で示す範囲、およびその境界線上である。本発明の主組
成の特許請求範囲外の組成では、容量が低くなる、キュ
リ−点が室温から高温側や低温側に片寄りすぎて容量の
温度特性が悪くなる、誘電損失が大きくなる、あるいは
比抵抗が小さくなるという弊害が現れる。またSr2+
、Ba2+の置換量を特許請求範囲以外にすると、容量
が小さくなりすぎるため、コンデンサ用の磁器組成物と
しては適さない。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例について、詳細に説明
する。 実施例1 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化タングステン(
WO3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ニオブ(
Nb2O5)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(Ti
O2)および炭酸ストロンチウム(SrCO3)、炭酸
バリウム(BaCO3)を使用し、表1、表3、表5お
よび表7に示した配合比となるように各々秤量した。次
に秤量した各材料をボ−ルミル中で湿式混合したのち、
800〜850℃で仮焼を行い、この粉末をボ−ルミル
で湿式粉砕し、濾過、乾燥後、有機バインダを入れて整
粒後プレスし、直径約16mm、厚さ約2mmの円板2
枚と、直径約16mm、厚さ約10mmの円柱を作製し
た。円柱は焼結密度測定用に供した。次にプレスした円
板試料を950〜1050℃の温度で1時間焼成を行い
、焼成した円板の上下面に600℃で銀電極を焼き付け
た。デジタルLCRメ−タで周波数1kHz、伝導率1
Vr.m.sの交流を用いて室温で容量と誘電損失を測
定し、50Vの直流電圧を1分間印加した時の電流値を
絶縁抵抗計で測定して試料の比抵抗を求めた。誘電率は
測定した容量値から求めた。さらに−30℃と85℃に
おける容量を測定し、20℃の誘電率に対する誘電率の
変化率を求めた。
する。 実施例1 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化タングステン(
WO3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ニオブ(
Nb2O5)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(Ti
O2)および炭酸ストロンチウム(SrCO3)、炭酸
バリウム(BaCO3)を使用し、表1、表3、表5お
よび表7に示した配合比となるように各々秤量した。次
に秤量した各材料をボ−ルミル中で湿式混合したのち、
800〜850℃で仮焼を行い、この粉末をボ−ルミル
で湿式粉砕し、濾過、乾燥後、有機バインダを入れて整
粒後プレスし、直径約16mm、厚さ約2mmの円板2
枚と、直径約16mm、厚さ約10mmの円柱を作製し
た。円柱は焼結密度測定用に供した。次にプレスした円
板試料を950〜1050℃の温度で1時間焼成を行い
、焼成した円板の上下面に600℃で銀電極を焼き付け
た。デジタルLCRメ−タで周波数1kHz、伝導率1
Vr.m.sの交流を用いて室温で容量と誘電損失を測
定し、50Vの直流電圧を1分間印加した時の電流値を
絶縁抵抗計で測定して試料の比抵抗を求めた。誘電率は
測定した容量値から求めた。さらに−30℃と85℃に
おける容量を測定し、20℃の誘電率に対する誘電率の
変化率を求めた。
【0007】このようにして得られた磁器の主成分[P
b(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y
[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]zの配合比x,
y,z、Pb2+イオンを置換したSr2+,Ba2+
の量、および室温における誘電率、誘電損失、比抵抗、
および−30℃、85℃における誘電率の変化率(20
℃における誘電率を基準)を表1から表8に示す。なお
表中、試料番号で*はSrまたはBaの置換量が本発明
の範囲外の組成のものを示し、**は主成分組成が本発
明の範囲外の組成のものを示す。
b(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y
[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]zの配合比x,
y,z、Pb2+イオンを置換したSr2+,Ba2+
の量、および室温における誘電率、誘電損失、比抵抗、
および−30℃、85℃における誘電率の変化率(20
℃における誘電率を基準)を表1から表8に示す。なお
表中、試料番号で*はSrまたはBaの置換量が本発明
の範囲外の組成のものを示し、**は主成分組成が本発
明の範囲外の組成のものを示す。
【0008】表1〜8からも明らかなように、[Pb(
Mg1/2W1/2)O3]−[PbTiO3]−[P
b(Zn1/3Nb2/3)O3]3成分系組成物のP
b2+をSr2+,Ba2+で置換した本発明の組成範
囲の磁器組成物は、高い誘電率、比抵抗の値を有し、か
つ誘電率の温度による変化が小さく、EIA規格のY5
U特性、あるいはY5T特性を満足することが可能であ
る。さらに本発明の磁器組成物は1050℃以下の低い
温度で焼結できるため、積層セラミックコンデンサの内
部電極に安価な銀・パラジウム合金を用いることができ
る。
Mg1/2W1/2)O3]−[PbTiO3]−[P
b(Zn1/3Nb2/3)O3]3成分系組成物のP
b2+をSr2+,Ba2+で置換した本発明の組成範
囲の磁器組成物は、高い誘電率、比抵抗の値を有し、か
つ誘電率の温度による変化が小さく、EIA規格のY5
U特性、あるいはY5T特性を満足することが可能であ
る。さらに本発明の磁器組成物は1050℃以下の低い
温度で焼結できるため、積層セラミックコンデンサの内
部電極に安価な銀・パラジウム合金を用いることができ
る。
【0009】
【表1】
試料番号1〜20の配合量
─────────────────────────
─────────── 試料 Pb(Mg1/2
W1/2)O3 PbTiO3 Pb(Zn1/3
Nb2/3)O3 Sr置換量 Ba置換量 番
号 (mol%) (mol%)
(mol%) (mol%)
(mol%)────────────────
──────────────────── 1*
70 0
30 0
0 2* 50
10 4
0 0 0
3 50
10 40
10 0 4
50 10
40 0
10 5* 40
10 50
0 0 6
40 10
50 5
0 7 40
10 5
0 0 5
8* 30
10 60
0 0 9**
25 10
65 0
010* 40
20 40
0 011
40 20
40 0.0
1 012 40
20 40
10 013
40 20
40 2
0 014 40
20 4
0 0 0
.01 15 40
20 40
0 1016
40 20
40 0
2017* 35
20 45
0 018*
30 20
50 0
019 30
20 50
10 02
0 30 20
50
30 0────────────
────────────────────────
─────────── 試料 Pb(Mg1/2
W1/2)O3 PbTiO3 Pb(Zn1/3
Nb2/3)O3 Sr置換量 Ba置換量 番
号 (mol%) (mol%)
(mol%) (mol%)
(mol%)────────────────
──────────────────── 1*
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10 4
0 0 0
3 50
10 40
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10 5* 40
10 50
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40 10
50 5
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10 5
0 0 5
8* 30
10 60
0 0 9**
25 10
65 0
010* 40
20 40
0 011
40 20
40 0.0
1 012 40
20 40
10 013
40 20
40 2
0 014 40
20 4
0 0 0
.01 15 40
20 40
0 1016
40 20
40 0
2017* 35
20 45
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30 20
50 0
019 30
20 50
10 02
0 30 20
50
30 0────────────
────────────────────────
【0010】
【表2】
試料番号1〜20の特性
─────────────────────────
─────────── 試料 ε
tanδ 比抵抗
△ε/ε(20℃) 番号 (20℃)
(20℃) (Ω・cm) ───────
───────
(%)
−30℃(%) 85℃(%)──────────
─────────────────────────
─ 1* 2870 0.3
3.8×1014 +20
.2 −31.6 2* 370
0 0.1 5.3×1
013 +15.8 −28.7
3 3050 0.1
11.6×1014 +17.
2 −26.3 4 3200
0.2 8.0×10
13 +16.2 −27.0
5* 3950 0.1
7.3×1013 +16.5
−27.4 6 3500
0.1 1.2×101
4 +16.0 −25.1
7 3750 0.2
1.1×1014 +16.2
−26.3 8* 3400
0.9 5.6×1012
−21.1 −18.5 9
** 2920 3.5
2.8×1011 −36.3
−4.310* 6180
0.7 8.8×1012
−8.5 −29.811
6050 0.5
1.2×1013 −7.0
−28.512 5240
0.2 2.1×1013
+0.1 −28.113
4600 0.1 3.
6×1013 +3.2 −2
7.614 6090 0.
6 1.0×1013 −
8.0 −28.215 553
0 0.4 1.8×1
013 −2.5 −27.5
16 4960 0.3
2.2×1013 +0.1
−26.917* 7420
1.9 4.2×1012
−28.5 −27.518*
8480 3.8
2.6×1012 −44.3
−10.319 7210
1.5 7.8×1012
−38.1 −9.220
4820 0.6
2.7×1013 −15.2
−7.4────────────────────
────────────────
─────────── 試料 ε
tanδ 比抵抗
△ε/ε(20℃) 番号 (20℃)
(20℃) (Ω・cm) ───────
───────
(%)
−30℃(%) 85℃(%)──────────
─────────────────────────
─ 1* 2870 0.3
3.8×1014 +20
.2 −31.6 2* 370
0 0.1 5.3×1
013 +15.8 −28.7
3 3050 0.1
11.6×1014 +17.
2 −26.3 4 3200
0.2 8.0×10
13 +16.2 −27.0
5* 3950 0.1
7.3×1013 +16.5
−27.4 6 3500
0.1 1.2×101
4 +16.0 −25.1
7 3750 0.2
1.1×1014 +16.2
−26.3 8* 3400
0.9 5.6×1012
−21.1 −18.5 9
** 2920 3.5
2.8×1011 −36.3
−4.310* 6180
0.7 8.8×1012
−8.5 −29.811
6050 0.5
1.2×1013 −7.0
−28.512 5240
0.2 2.1×1013
+0.1 −28.113
4600 0.1 3.
6×1013 +3.2 −2
7.614 6090 0.
6 1.0×1013 −
8.0 −28.215 553
0 0.4 1.8×1
013 −2.5 −27.5
16 4960 0.3
2.2×1013 +0.1
−26.917* 7420
1.9 4.2×1012
−28.5 −27.518*
8480 3.8
2.6×1012 −44.3
−10.319 7210
1.5 7.8×1012
−38.1 −9.220
4820 0.6
2.7×1013 −15.2
−7.4────────────────────
────────────────
【0011】
【表3】
試料番号21〜40の配合量
─────────────────────────
─────────── 試料 Pb(Mg1/2
W1/2)O3 PbTiO3 Pb(Zn1/3
Nb2/3)O3 Sr置換量 Ba置換量 番
号 (mol%) (mol%)
(mol%) (mol%)
(mol%)────────────────
────────────────────21
30 20
50 0
1022 30
20 50
0 3023*
20 20
60 0
024 20
20 60
0.01 025
20 20
60 2
026 20
20 60
10 027
20 20
60 3
0 028* 20
20 60
40 02
9 20 20
60
0 0.0130
20 20
60 0
1031 20
20 60
0 3032
20 20
60 0
4033** 15
20 65
0 034*
40 30
30 0
0 35 40
30 30
10 036
40 30
30 30
037 40
30 30
0 1038
40 30
30 0
3039* 30
30 40
0 040**
25 30
45 0
0────────────────
────────────────────
─────────── 試料 Pb(Mg1/2
W1/2)O3 PbTiO3 Pb(Zn1/3
Nb2/3)O3 Sr置換量 Ba置換量 番
号 (mol%) (mol%)
(mol%) (mol%)
(mol%)────────────────
────────────────────21
30 20
50 0
1022 30
20 50
0 3023*
20 20
60 0
024 20
20 60
0.01 025
20 20
60 2
026 20
20 60
10 027
20 20
60 3
0 028* 20
20 60
40 02
9 20 20
60
0 0.0130
20 20
60 0
1031 20
20 60
0 3032
20 20
60 0
4033** 15
20 65
0 034*
40 30
30 0
0 35 40
30 30
10 036
40 30
30 30
037 40
30 30
0 1038
40 30
30 0
3039* 30
30 40
0 040**
25 30
45 0
0────────────────
────────────────────
【0012】
【表4】
試料番号21〜40の特性
─────────────────────────
─────────── 試料 ε
tanδ 比抵抗
△ε/ε(20℃) 番号 (20℃)
(20℃) (Ω・cm) ───────
───────
(%)
−30℃(%) 85℃(%)──────────
─────────────────────────
─21 7530 2.4
5.6×1012 −40.
1 −10.422 5100
1.6 1.2×101
3 −27.3 −8.223
* 10060 4.8
1.2×1012 −55.6
−1.224 9980
4.0 1.8×1012
−51.2 −3.125
9530 3.1
2.4×1012 −44.7
−7.826 9020
1.9 4.4×1012
−38.6 −12.427
7240 0.9 6.
7×1012 −33.5 −1
5.128* 5470 1.
5 3.6×1012 −3
5.1 −11.829 987
0 4.4 1.4×1
012 −52.6 −3.8
30 9240 3.9
1.9×1012 −41.7
−6.131 6670
2.7 4.5×1012
−38.1 −10.632
4210 3.2
1.7×1012 −42.6
−6.133** 9850
5.6 3.5×1011
−65.1 +3.534*
10400 3.1
1.4×1013 −45.6
−28.035 8540
1.6 3.2×1013
−34.1 −29.136 5
840 0.9 4.9
×1013 −26.5 −27
.337 8730 2.1
2.2×1013 −37
.2 −27.138 5480
1.5 3.0×10
13 −25.3 −30.73
9* 8680 4.5
3.6×1012 −29.8
−11.440** 7420
6.8 5.6×1011
−19.5 −2.6────
─────────────────────────
───────
─────────── 試料 ε
tanδ 比抵抗
△ε/ε(20℃) 番号 (20℃)
(20℃) (Ω・cm) ───────
───────
(%)
−30℃(%) 85℃(%)──────────
─────────────────────────
─21 7530 2.4
5.6×1012 −40.
1 −10.422 5100
1.6 1.2×101
3 −27.3 −8.223
* 10060 4.8
1.2×1012 −55.6
−1.224 9980
4.0 1.8×1012
−51.2 −3.125
9530 3.1
2.4×1012 −44.7
−7.826 9020
1.9 4.4×1012
−38.6 −12.427
7240 0.9 6.
7×1012 −33.5 −1
5.128* 5470 1.
5 3.6×1012 −3
5.1 −11.829 987
0 4.4 1.4×1
012 −52.6 −3.8
30 9240 3.9
1.9×1012 −41.7
−6.131 6670
2.7 4.5×1012
−38.1 −10.632
4210 3.2
1.7×1012 −42.6
−6.133** 9850
5.6 3.5×1011
−65.1 +3.534*
10400 3.1
1.4×1013 −45.6
−28.035 8540
1.6 3.2×1013
−34.1 −29.136 5
840 0.9 4.9
×1013 −26.5 −27
.337 8730 2.1
2.2×1013 −37
.2 −27.138 5480
1.5 3.0×10
13 −25.3 −30.73
9* 8680 4.5
3.6×1012 −29.8
−11.440** 7420
6.8 5.6×1011
−19.5 −2.6────
─────────────────────────
───────
【0013】
【表5】
試料番号41〜60の配合量
─────────────────────────
─────────── 試料 Pb(Mg1/2
W1/2)O3 PbTiO3 Pb(Zn1/3
Nb2/3)O3 Sr置換量 Ba置換量 番
号 (mol%) (mol%)
(mol%) (mol%)
(mol%)────────────────
────────────────────41*
40 40
20 0
042 40
40 20
10 043
40 40
20 0
1044* 35
40 25
0 045
35 40
25 0
.01 046 35
40 25
1 047
35 40
25 1
0 048 35
40 25
30 04
9* 35 40
25
40 050 35
40 2
5 0 0
.0151 35
40 25
0 152
35 40
25 0
1053 35
40 25
0 3054*
35 40
25 0
40 55** 30
40 30
0 056*
40 50
10 0
057 40
50 10
1 058
40 50
10 10
059 40
50 10
30 060
40 50
10 0
1────────────────
────────────────────
─────────── 試料 Pb(Mg1/2
W1/2)O3 PbTiO3 Pb(Zn1/3
Nb2/3)O3 Sr置換量 Ba置換量 番
号 (mol%) (mol%)
(mol%) (mol%)
(mol%)────────────────
────────────────────41*
40 40
20 0
042 40
40 20
10 043
40 40
20 0
1044* 35
40 25
0 045
35 40
25 0
.01 046 35
40 25
1 047
35 40
25 1
0 048 35
40 25
30 04
9* 35 40
25
40 050 35
40 2
5 0 0
.0151 35
40 25
0 152
35 40
25 0
1053 35
40 25
0 3054*
35 40
25 0
40 55** 30
40 30
0 056*
40 50
10 0
057 40
50 10
1 058
40 50
10 10
059 40
50 10
30 060
40 50
10 0
1────────────────
────────────────────
【0014】
【表6】
試料番号41〜60の特性
─────────────────────────
─────────── 試料 ε
tanδ 比抵抗
△ε/ε(20℃) 番号 (20℃)
(20℃) (Ω・cm) ───────
───────
(%)
−30℃(%) 85℃(%)──────────
─────────────────────────
─41* 9680 3.3
7.4×1012 −51.
3 −17.542 8340
1.7 1.5×101
3 −37.6 −20.143
8570 2.2
1.2×1013 −41.7
−16.644* 10220
3.8 5.3×1012
−54.7 −13.545
10040 3.2
7.1×1012 −50.1
−15.246 9670
2.4 9.6×1012
−45.1 −17.647
8540 1.1 2.
2×1013 −41.2 −1
8.548 6370 0.
6 3.4×1013 −3
0.8 −21.749* 492
0 1.3 1.1×1
013 −36.5 −17.3
50 9830 3.5
5.8×1012 −52.7
−13.851 9270
2.9 7.7×1012
−48.4 −16.052
8110 2.0
1.3×1013 −44.6
−18.253 6430
1.2 1.9×1013
−34.7 −20.554*
4240 2.3
6.8×1012 −38.2
−18.755** 8150
5.0 8.6×1011
−59.8 −9.856* 1
2500 3.9 2.
1×1012 −51.2 −1
6.357 11780 2.
6 3.8×1012 −4
7.3 −18.258 989
0 1.9 5.3×1
012 −40.8 −22.3
59 7180 0.9
8.2×1012 −31.3
−24.260 11430
4.2 2.7×1012
−48.6 −17.1───
─────────────────────────
────────
─────────── 試料 ε
tanδ 比抵抗
△ε/ε(20℃) 番号 (20℃)
(20℃) (Ω・cm) ───────
───────
(%)
−30℃(%) 85℃(%)──────────
─────────────────────────
─41* 9680 3.3
7.4×1012 −51.
3 −17.542 8340
1.7 1.5×101
3 −37.6 −20.143
8570 2.2
1.2×1013 −41.7
−16.644* 10220
3.8 5.3×1012
−54.7 −13.545
10040 3.2
7.1×1012 −50.1
−15.246 9670
2.4 9.6×1012
−45.1 −17.647
8540 1.1 2.
2×1013 −41.2 −1
8.548 6370 0.
6 3.4×1013 −3
0.8 −21.749* 492
0 1.3 1.1×1
013 −36.5 −17.3
50 9830 3.5
5.8×1012 −52.7
−13.851 9270
2.9 7.7×1012
−48.4 −16.052
8110 2.0
1.3×1013 −44.6
−18.253 6430
1.2 1.9×1013
−34.7 −20.554*
4240 2.3
6.8×1012 −38.2
−18.755** 8150
5.0 8.6×1011
−59.8 −9.856* 1
2500 3.9 2.
1×1012 −51.2 −1
6.357 11780 2.
6 3.8×1012 −4
7.3 −18.258 989
0 1.9 5.3×1
012 −40.8 −22.3
59 7180 0.9
8.2×1012 −31.3
−24.260 11430
4.2 2.7×1012
−48.6 −17.1───
─────────────────────────
────────
【0015】
【表7】
試料番号61〜65の配合量
─────────────────────────
─────────── 試料 Pb(Mg1/2
W1/2)O3 PbTiO3 Pb(Zn1/3
Nb2/3)O3 Sr置換量 Ba置換量 番
号 (mol%) (mol%)
(mol%) (mol%)
(mol%)────────────────
────────────────────61
40 50
10 0
1062 40
50 10
0 3063*
49 49
2 0
064 49
49 2
10 065
49 49
2 0
10───────────────
─────────────────────
─────────── 試料 Pb(Mg1/2
W1/2)O3 PbTiO3 Pb(Zn1/3
Nb2/3)O3 Sr置換量 Ba置換量 番
号 (mol%) (mol%)
(mol%) (mol%)
(mol%)────────────────
────────────────────61
40 50
10 0
1062 40
50 10
0 3063*
49 49
2 0
064 49
49 2
10 065
49 49
2 0
10───────────────
─────────────────────
【001
6】
6】
【表8】
試料番号61〜65の特性
─────────────────────────
─────────── 試料 ε
tanδ 比抵抗
△ε/ε(20℃) 番号 (20℃)
(20℃) (Ω・cm) ───────
───────
(%)
−30℃(%) 85℃(%)──────────
─────────────────────────
─61 9240 3.1
4.0×1012 −44.
6 −20.662 6500
1.8 5.7×101
2 −33.8 −23.663
* 7830 2.4
5.6×1012 −46.8
−28.364 6450
1.3 1.4×1013
−37.2 −33.565
6050 1.9
8.1×1012 −38.3
−31.9───────────────────
─────────────────
─────────── 試料 ε
tanδ 比抵抗
△ε/ε(20℃) 番号 (20℃)
(20℃) (Ω・cm) ───────
───────
(%)
−30℃(%) 85℃(%)──────────
─────────────────────────
─61 9240 3.1
4.0×1012 −44.
6 −20.662 6500
1.8 5.7×101
2 −33.8 −23.663
* 7830 2.4
5.6×1012 −46.8
−28.364 6450
1.3 1.4×1013
−37.2 −33.565
6050 1.9
8.1×1012 −38.3
−31.9───────────────────
─────────────────
【0017】実施例2,3
[Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3
]y[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]z(ただし
x+y+z=1.0)3成分系磁器組成物において、(
x,y,z)=(0.40,0.40,0.20)とし
てPb2+をSr2+で10mol%置換した組成物(
実施例2)、および(x,y,z)=(0.45,0.
35,0.20)としてPb2+をBa2+で10mo
l%置換した組成物(実施例3)となるように、酸化鉛
、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化ニオブ、炭酸ストロンチウムおよび炭酸
バリウムを正確に秤量し、実施例1で示した方法と同様
な方法で誘電体粉末を合成した。得られた誘電体粉末を
有機溶媒中に分散させ、有機バインダと混練してスラリ
−を作製し、スラリ−を通常のドクタ−ブレ−ド法を用
いて40μmの厚さに成膜した。さらに通常のスクリ−
ン印刷法で内部電極ペ−ストを印刷し、所定の形状に打
ち抜いた後積層、熱プレスを行って得た積層体を一定の
形状に切断してコンデンサのグリ−ンチップを作製した
。グリ−ンチップを所定の温度条件で脱バインダ、焼成
を行い、さらに銀ペ−ストを用いて外部電極を被着、形
成した。コンデンサにデジタルマルチメ−タで0〜50
Vの直流バイアスを印加した状態でデジタルLCRメ−
タを用いて1kHz、1Vr.m.sの交流で、室温で
コンデンサの容量を測定した。測定結果を図2に示した
。
]y[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]z(ただし
x+y+z=1.0)3成分系磁器組成物において、(
x,y,z)=(0.40,0.40,0.20)とし
てPb2+をSr2+で10mol%置換した組成物(
実施例2)、および(x,y,z)=(0.45,0.
35,0.20)としてPb2+をBa2+で10mo
l%置換した組成物(実施例3)となるように、酸化鉛
、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化ニオブ、炭酸ストロンチウムおよび炭酸
バリウムを正確に秤量し、実施例1で示した方法と同様
な方法で誘電体粉末を合成した。得られた誘電体粉末を
有機溶媒中に分散させ、有機バインダと混練してスラリ
−を作製し、スラリ−を通常のドクタ−ブレ−ド法を用
いて40μmの厚さに成膜した。さらに通常のスクリ−
ン印刷法で内部電極ペ−ストを印刷し、所定の形状に打
ち抜いた後積層、熱プレスを行って得た積層体を一定の
形状に切断してコンデンサのグリ−ンチップを作製した
。グリ−ンチップを所定の温度条件で脱バインダ、焼成
を行い、さらに銀ペ−ストを用いて外部電極を被着、形
成した。コンデンサにデジタルマルチメ−タで0〜50
Vの直流バイアスを印加した状態でデジタルLCRメ−
タを用いて1kHz、1Vr.m.sの交流で、室温で
コンデンサの容量を測定した。測定結果を図2に示した
。
【0018】比較例1,2
[Pb(Mg3/1Nb2/3)O3]x[PbTiO
3]y[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]z(ただ
しx+y+z=1.0)で示される3成分系磁器組成物
において、x=0.20、y=0.20、z=0.60
となるような組成物(比較例1)、および[Pb(Mg
1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(
Zn1/3Nb2/3)O3]z(ただしx+y+z=
1.0)で示される3成分系磁器組成物において、x=
0.40、y=0.30、z=0.30となるような組
成物(比較例2)を用いて、実施例2,3で示した方法
でコンデンサを作製し、同様の方法で直流バイアス印加
時の容量を測定した。測定結果を実施例2,3の結果と
同時に図2に示す。
3]y[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]z(ただ
しx+y+z=1.0)で示される3成分系磁器組成物
において、x=0.20、y=0.20、z=0.60
となるような組成物(比較例1)、および[Pb(Mg
1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(
Zn1/3Nb2/3)O3]z(ただしx+y+z=
1.0)で示される3成分系磁器組成物において、x=
0.40、y=0.30、z=0.30となるような組
成物(比較例2)を用いて、実施例2,3で示した方法
でコンデンサを作製し、同様の方法で直流バイアス印加
時の容量を測定した。測定結果を実施例2,3の結果と
同時に図2に示す。
【0019】図2に示したように、比較例1で示した組
成の磁器組成物を用いたコンデンサは直流バイアス印加
時の容量減少が著しい。また本発明の主組成と同一であ
る比較例2の磁器組成物を用いたコンデンサは、直流バ
イアス印加時の容量減少が比較例1よりは小さいことが
わかる。それに対してPb2+イオンをSr2+イオン
、Ba2+イオンで置換した本発明の磁器組成物を用い
たコンデンサは、Pb2+イオンを置換しない組成物を
用いたコンデンサよりも直流バイアス特性が優れている
ことがわかる。
成の磁器組成物を用いたコンデンサは直流バイアス印加
時の容量減少が著しい。また本発明の主組成と同一であ
る比較例2の磁器組成物を用いたコンデンサは、直流バ
イアス印加時の容量減少が比較例1よりは小さいことが
わかる。それに対してPb2+イオンをSr2+イオン
、Ba2+イオンで置換した本発明の磁器組成物を用い
たコンデンサは、Pb2+イオンを置換しない組成物を
用いたコンデンサよりも直流バイアス特性が優れている
ことがわかる。
【0020】
【発明の効果】本発明の磁器組成物は、誘電率が高く、
温度による誘電率の変化も小さく、かつ直流バイアス印
加時の容量減少が小さい。また良好な誘電損失の値を持
ち、低い温度で焼結が可能である。従って温度特性の優
れた積層セラミックコンデンサを製造することが可能で
あり、かつコンデンサの内部電極に安価な銀−パラジウ
ムを用いることができる。さらに直流バイアス印加時の
容量減少が小さいため、スイッチング電源など直流バイ
アスを印加した条件で使用される積層セラミックコンデ
ンサ用の磁器組成物として用いることが可能である。
温度による誘電率の変化も小さく、かつ直流バイアス印
加時の容量減少が小さい。また良好な誘電損失の値を持
ち、低い温度で焼結が可能である。従って温度特性の優
れた積層セラミックコンデンサを製造することが可能で
あり、かつコンデンサの内部電極に安価な銀−パラジウ
ムを用いることができる。さらに直流バイアス印加時の
容量減少が小さいため、スイッチング電源など直流バイ
アスを印加した条件で使用される積層セラミックコンデ
ンサ用の磁器組成物として用いることが可能である。
【図1】本発明の組成範囲を示す3成分組成図である。
【図2】本発明の実施例による磁器組成物を用いて作製
したコンデンサの直流バイアス印加時の容量の変化率を
積層セラミックコンデンサの1層あたりの直流電界強度
に対してプロットした図である。
したコンデンサの直流バイアス印加時の容量の変化率を
積層セラミックコンデンサの1層あたりの直流電界強度
に対してプロットした図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 マグネシウム・タングステン酸鉛[P
b(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛[PbT
iO3]および亜鉛・ニオブ酸鉛[Pb(Zn1/3N
b2/3)O3]からなる3成分組成物を主組成として
[Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3
]y[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]z(ただし
x+y+z=1.0)と表現したとき、以下の組成点、 (x=0.98,y=0, z=0.02)
(x=0.43,y=0.55,z=0.02)(x=
0.20,y=0.20,z=0.60)(x=0.4
0,y=0, z=0.60)を結ぶ線上、
およびこの4点に囲まれる組成範囲内にある主成分組成
物であって、鉛イオン(Pb2+)をストロンチウムイ
オン(Sr2+)、バリウムイオン(Ba2+)のうち
少なくとも1種類のイオンで0.01〜30mol%置
換したことを特徴とする磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029028A JPH04243952A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029028A JPH04243952A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04243952A true JPH04243952A (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=12264961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3029028A Pending JPH04243952A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04243952A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5874569A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-05-06 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPS6226705A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-04 | 株式会社東芝 | 高誘電率磁器組成物 |
| JPS62254310A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-11-06 | マルコン電子株式会社 | 高誘電率磁器組成物 |
| JPH0264055A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-05 | Toshiba Corp | 高誘電率磁器組成物及びセラミックコンデンサ |
| JPH02252649A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 誘電体磁器組成物 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3029028A patent/JPH04243952A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5874569A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-05-06 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPS6226705A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-04 | 株式会社東芝 | 高誘電率磁器組成物 |
| JPS62254310A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-11-06 | マルコン電子株式会社 | 高誘電率磁器組成物 |
| JPH0264055A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-05 | Toshiba Corp | 高誘電率磁器組成物及びセラミックコンデンサ |
| JPH02252649A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 誘電体磁器組成物 |
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