JPH04322008A - マイクロ波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
マイクロ波用誘電体磁器組成物Info
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- JPH04322008A JPH04322008A JP3090712A JP9071291A JPH04322008A JP H04322008 A JPH04322008 A JP H04322008A JP 3090712 A JP3090712 A JP 3090712A JP 9071291 A JP9071291 A JP 9071291A JP H04322008 A JPH04322008 A JP H04322008A
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- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 title abstract description 3
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- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
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Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は数ＧＨｚ帯のマイクロ波
領域で用いる共振器材料に使用される誘電体磁器組成物
に関する。
領域で用いる共振器材料に使用される誘電体磁器組成物
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、数ＧＨｚ帯のマイクロ波を利用し
た衛星通信・放送、移動体通信、または移動体識別装置
などの送受信器において用いられる共振器やフィルタに
誘電体材料を使用する試みが為されている。
た衛星通信・放送、移動体通信、または移動体識別装置
などの送受信器において用いられる共振器やフィルタに
誘電体材料を使用する試みが為されている。
【０００３】このような誘電体材料を用いた共振器にお
いては誘電体中で波長が１／ε１／２（但しεは誘電率
）に短縮されるので、誘電率εが大きい程、共振器の形
状を小さくすることができる。また、周波数選択性およ
び安定性を高めるためにはできるだけ低損失なものが要
求される。更に、温度安定性を良くするにはできるだけ
共振周波数の温度係数τｆがゼロに近いことが必要であ
る。
いては誘電体中で波長が１／ε１／２（但しεは誘電率
）に短縮されるので、誘電率εが大きい程、共振器の形
状を小さくすることができる。また、周波数選択性およ
び安定性を高めるためにはできるだけ低損失なものが要
求される。更に、温度安定性を良くするにはできるだけ
共振周波数の温度係数τｆがゼロに近いことが必要であ
る。
【０００４】従来この種の材料としては、Ｂａ−ＴｉＯ
２系、Ｂａ｛Ｚｎ１／３（Ｎｂ・Ｔａ）２／３｝Ｏ３系
、（Ｚｒ・Ｓｎ）ＴｉＯ４系等の材料が高周波特性の良
さから知られているが、いずれも誘電率が２０〜４０と
小さい。
２系、Ｂａ｛Ｚｎ１／３（Ｎｂ・Ｔａ）２／３｝Ｏ３系
、（Ｚｒ・Ｓｎ）ＴｉＯ４系等の材料が高周波特性の良
さから知られているが、いずれも誘電率が２０〜４０と
小さい。
【０００５】一方、誘電率が大きい材料としては、例え
ば特開昭６１−８８０６号公報（Ｈ０１Ｂ ３／１２
）等で提案されているＢａＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３系
の組成物がある。
ば特開昭６１−８８０６号公報（Ｈ０１Ｂ ３／１２
）等で提案されているＢａＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３系
の組成物がある。
【０００６】しかしながら、この従来の磁器組成物では
、誘電率εは７０〜９０と大きいが、低損失の尺度であ
る無負荷Ｑが３ＧＨｚ付近で１０００〜２０００程度と
小さいという問題があった。
、誘電率εは７０〜９０と大きいが、低損失の尺度であ
る無負荷Ｑが３ＧＨｚ付近で１０００〜２０００程度と
小さいという問題があった。
【０００７】本出願人は、特願平３−３４１０７号にて
Ｑ値の改善された磁器組成物を提案した。これは、Ｂａ
Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３を主成分とし、副成分として
Ｉｎ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ５、ＧｅＯ２またはＶ２Ｏ５を添
加してなるものであるが、共振周波数の温度係数が若干
大きく、必ずしも十分であるとは言えない。
Ｑ値の改善された磁器組成物を提案した。これは、Ｂａ
Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３を主成分とし、副成分として
Ｉｎ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ５、ＧｅＯ２またはＶ２Ｏ５を添
加してなるものであるが、共振周波数の温度係数が若干
大きく、必ずしも十分であるとは言えない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はＢａ
Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３系の磁器組成物において、共
振周波数の温度係数を改善することを目的とする。
Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３系の磁器組成物において、共
振周波数の温度係数を改善することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の点に鑑み、本発明
の誘電体磁器組成物は、モル分率をｘ、ｙ、ｚ（ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１）としたとき、組成式が、ｘ・ＢａＯ−ｙ・Ｔ
ｉＯ２−ｚ・Ｎｄ２Ｏ３（但し、０．０５≦ｘ≦０．２
５、０．６０≦ｙ≦０．８５、０．０５≦ｚ≦０．２２
５）で表される物質を主成分とし、これに副成分として
、Ｉｎ２Ｏ３を１０重量％以下で、Ａｌ２Ｏ３を５重量
％以下で含有させてなることを特徴とする。
の誘電体磁器組成物は、モル分率をｘ、ｙ、ｚ（ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１）としたとき、組成式が、ｘ・ＢａＯ−ｙ・Ｔ
ｉＯ２−ｚ・Ｎｄ２Ｏ３（但し、０．０５≦ｘ≦０．２
５、０．６０≦ｙ≦０．８５、０．０５≦ｚ≦０．２２
５）で表される物質を主成分とし、これに副成分として
、Ｉｎ２Ｏ３を１０重量％以下で、Ａｌ２Ｏ３を５重量
％以下で含有させてなることを特徴とする。
【００１０】また、本発明は副成分として、前記Ｉｎ２
Ｏ３に代えてＢｉ２Ｏ５を含有させてなることを特徴と
する。
Ｏ３に代えてＢｉ２Ｏ５を含有させてなることを特徴と
する。
【００１１】
【作用】上記組成の誘電体磁器組成物は、Ｉｎ２Ｏ３及
びＡｌ２Ｏ３、またはＢｉ２Ｏ５及びＡｌ２Ｏ３を添加
することにより、共振周波数の温度係数が小さくなる。
びＡｌ２Ｏ３、またはＢｉ２Ｏ５及びＡｌ２Ｏ３を添加
することにより、共振周波数の温度係数が小さくなる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。
【００１３】まず、実施例に係るマイクロ波用誘電体磁
器組成物の製造方法について説明する。
器組成物の製造方法について説明する。
【００１４】原料として、主成分となるＢａＣＯ３、Ｔ
ｉＯ２、Ｎｄ２Ｏ３の高純度（９９．９％以上）粉末を
所定のモル分率になるように秤量し、また、副成分とな
るＩｎ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３のの高純度（９
９．９％以上）粉末を所定量秤量する。これらの粉末を
配合し、ボールミルなどにより５〜２０時間混合する。 次にこれを７００〜１０００℃で１〜５時間予備焼結を
行う。そして、この予備焼結物をボールミルなどにより
２〜５０時間粉砕する。次いで、ポリビニルアルコール
などの有機結合剤を加えて造粒・分級し、２０００〜３
０００Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で、直径１０ｍｍ、厚み６ｍ
ｍの円板に成形する。続いてこの成形品を１２００〜１
４００℃の温度で１〜５時間焼成し、その焼成品を厚み
が直径の２分の１になるように両面研摩して測定試料を
完成する。
ｉＯ２、Ｎｄ２Ｏ３の高純度（９９．９％以上）粉末を
所定のモル分率になるように秤量し、また、副成分とな
るＩｎ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３のの高純度（９
９．９％以上）粉末を所定量秤量する。これらの粉末を
配合し、ボールミルなどにより５〜２０時間混合する。 次にこれを７００〜１０００℃で１〜５時間予備焼結を
行う。そして、この予備焼結物をボールミルなどにより
２〜５０時間粉砕する。次いで、ポリビニルアルコール
などの有機結合剤を加えて造粒・分級し、２０００〜３
０００Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で、直径１０ｍｍ、厚み６ｍ
ｍの円板に成形する。続いてこの成形品を１２００〜１
４００℃の温度で１〜５時間焼成し、その焼成品を厚み
が直径の２分の１になるように両面研摩して測定試料を
完成する。
【００１５】このようにして完成された試料を、ハッキ
・コールマン法を用い、測定周波数３ＧＨｚ付近で誘電
率ε、Ｑ値、並びに共振周波数の温度係数τｆを測定し
た。以下に測定結果について説明する。
・コールマン法を用い、測定周波数３ＧＨｚ付近で誘電
率ε、Ｑ値、並びに共振周波数の温度係数τｆを測定し
た。以下に測定結果について説明する。
【００１６】表１は（１）Ｉｎ２Ｏ３とＡｌ２Ｏ３、（
２）Ｂｉ２Ｏ５とＡｌ２Ｏ３の組み合わせの副成分を夫
々の添加量を変えて含有させた試料の測定結果である。 このとき主成分ＢａＯ２、ＴｉＯ２及びＮｄ２Ｏ３の配
合比は、モル分率でこの順に、０．１６３：０．７２３
：０．１１４である。
２）Ｂｉ２Ｏ５とＡｌ２Ｏ３の組み合わせの副成分を夫
々の添加量を変えて含有させた試料の測定結果である。 このとき主成分ＢａＯ２、ＴｉＯ２及びＮｄ２Ｏ３の配
合比は、モル分率でこの順に、０．１６３：０．７２３
：０．１１４である。
【００１７】尚、表中、＊は本発明の範囲外のサンプル
を示している。
を示している。
【００１８】
【表１】
【００１９】この表１から明らかなように主成分に副成
分を添加することにより、副成分を添加しない試料番号
１の試料に比べて、共振周波数の温度係数τｆが６〜９
分の１と小さくなる。また、誘電率ε及びＱ値も比較的
高い値となる。
分を添加することにより、副成分を添加しない試料番号
１の試料に比べて、共振周波数の温度係数τｆが６〜９
分の１と小さくなる。また、誘電率ε及びＱ値も比較的
高い値となる。
【００２０】しかし、Ｉｎ２Ｏ３及びＢｉ２Ｏ５は添加
量が１０重量％を越えると、Ｑ値が小さくなり、Ａｌ２
Ｏ３においては５重量％を越えると誘電率εが小さくな
る。
量が１０重量％を越えると、Ｑ値が小さくなり、Ａｌ２
Ｏ３においては５重量％を越えると誘電率εが小さくな
る。
【００２１】ところで、主成分のＢａＯ２、ＴｉＯ２及
びＮｄ２Ｏ３の組成比率によっても、誘電特性は変化す
る。 次にＢａＯ２、ＴｉＯ２及びＮｄ２Ｏ３の組成比率（モ
ル比）を種々変えて測定した結果を表２及び表３に示す
。 表２は副成分として、Ｉｎ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３を２．
５重量％、表３はＢｉ２Ｏ５及びＡｌ２Ｏ３を２．５重
量％添加したときのものである。
びＮｄ２Ｏ３の組成比率によっても、誘電特性は変化す
る。 次にＢａＯ２、ＴｉＯ２及びＮｄ２Ｏ３の組成比率（モ
ル比）を種々変えて測定した結果を表２及び表３に示す
。 表２は副成分として、Ｉｎ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３を２．
５重量％、表３はＢｉ２Ｏ５及びＡｌ２Ｏ３を２．５重
量％添加したときのものである。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】この表２及び表３から明らかなように、Ｂ
ａＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｄ２Ｏ３の組成比率によりε、Ｑ
値及びτｆが変化する。本発明では、この組成比率を先
の特許請求の範囲に記載の範囲に限定しているが、それ
は次の理由による。
ａＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｄ２Ｏ３の組成比率によりε、Ｑ
値及びτｆが変化する。本発明では、この組成比率を先
の特許請求の範囲に記載の範囲に限定しているが、それ
は次の理由による。
【００２５】即ち、ＢａＯ２については０．２５モルを
越えると焼結性が悪くなり、０．０５モルより少なくな
ると誘電率ε及びＱ値が小さくなり、また、ＴｉＯ２
については０．８５モルを越えるとＱ値が小さくなると
共にτｆが大きくなり、０．６０モルより少なくなると
焼結性が悪くなり、更に、Ｎｄ２Ｏ３については０．２
２５モルを越えるとＱ値が小さくなると共にτｆが大き
くなり、０．０５モルよりも少ないとτｆが大きくなる
ことが確かめられたからである。
越えると焼結性が悪くなり、０．０５モルより少なくな
ると誘電率ε及びＱ値が小さくなり、また、ＴｉＯ２
については０．８５モルを越えるとＱ値が小さくなると
共にτｆが大きくなり、０．６０モルより少なくなると
焼結性が悪くなり、更に、Ｎｄ２Ｏ３については０．２
２５モルを越えるとＱ値が小さくなると共にτｆが大き
くなり、０．０５モルよりも少ないとτｆが大きくなる
ことが確かめられたからである。
【００２６】図１に主成分ＢａＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ
３の組成比率を３元系図で示す。
３の組成比率を３元系図で示す。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、主成分Ｂ
ａＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３に、副成分Ｉｎ２Ｏ３−Ａ
ｌ２Ｏ３またはＢｉ２Ｏ５−Ａｌ２Ｏ３を添加すること
により、共振周波数の温度係数τｆが小さく、また、誘
電率ε及びＱ値も比較的高い値となり、マイクロ波領域
で用いられる共振器材料として有用である。
ａＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３に、副成分Ｉｎ２Ｏ３−Ａ
ｌ２Ｏ３またはＢｉ２Ｏ５−Ａｌ２Ｏ３を添加すること
により、共振周波数の温度係数τｆが小さく、また、誘
電率ε及びＱ値も比較的高い値となり、マイクロ波領域
で用いられる共振器材料として有用である。
【図１】本発明の主成分ＢａＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３
の組成比率を示す３元系図である。
の組成比率を示す３元系図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 モル分率をｘ、ｙ、ｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１）としたとき、組成式が、ｘ・ＢａＯ−ｙ・ＴｉＯ２
−ｚ・Ｎｄ２Ｏ３（但し、０．０５≦ｘ≦０．２５、０
．６０≦ｙ≦０．８５、０．０５≦ｚ≦０．２２５）で
表される物質を主成分とし、これに副成分として、Ｉｎ
２Ｏ３を１０重量％以下で、Ａｌ２Ｏ３を５重量％以下
で含有させてなることを特徴とするマイクロ波用誘電体
磁器組成物。 - 【請求項２】 モル分率をｘ、ｙ、ｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１）としたとき、組成式が、ｘ・ＢａＯ−ｙ・ＴｉＯ２
−ｚ・Ｎｄ２Ｏ３（但し、０．０５≦ｘ≦０．２５、０
．６０≦ｙ≦０．８５、０．０５≦ｚ≦０．２２５）で
表される物質を主成分とし、これに副成分として、Ｂｉ
２Ｏ５を１０重量％以下で、Ａｌ２Ｏ３を５重量％以下
で含有させてなることを特徴とするマイクロ波用誘電体
磁器組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090712A JPH04322008A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| US07/838,881 US5244851A (en) | 1991-02-28 | 1992-02-21 | Microwave dielectric ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090712A JPH04322008A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322008A true JPH04322008A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14006149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3090712A Pending JPH04322008A (ja) | 1991-02-28 | 1991-04-22 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04322008A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0769719A (ja) * | 1993-08-31 | 1995-03-14 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 低温焼結型誘電体磁器の製造方法 |
-
1991
- 1991-04-22 JP JP3090712A patent/JPH04322008A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0769719A (ja) * | 1993-08-31 | 1995-03-14 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 低温焼結型誘電体磁器の製造方法 |
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