JPH0665625B2 - 誘電体磁器の製造方法 - Google Patents
誘電体磁器の製造方法Info
- Publication number
- JPH0665625B2 JPH0665625B2 JP60082874A JP8287485A JPH0665625B2 JP H0665625 B2 JPH0665625 B2 JP H0665625B2 JP 60082874 A JP60082874 A JP 60082874A JP 8287485 A JP8287485 A JP 8287485A JP H0665625 B2 JPH0665625 B2 JP H0665625B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- temperature
- powder
- porcelain
- mgnb
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
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の製造方法に関し、特にPbTix(Mg1/
3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO3（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）系磁器にお
いて、緻密で気孔の少ない磁器が得られる製造方法に関
する。
3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO3（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）系磁器にお
いて、緻密で気孔の少ない磁器が得られる製造方法に関
する。
従来の技術 鉛複合ペロブスカイト系酸化物を誘電体として使用した
積層型コンデンサは、小型大容量化がはかられ、かつ内
部電極として従来のＰｔ，Ｐｄ系に比べ安価なＡｇ系材
料を使用できることより近年注目をあびている。
積層型コンデンサは、小型大容量化がはかられ、かつ内
部電極として従来のＰｔ，Ｐｄ系に比べ安価なＡｇ系材
料を使用できることより近年注目をあびている。
本発明者らはすでにPbTix(Mg1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO3
（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなる誘電体磁器組成物を
提案している。
（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなる誘電体磁器組成物を
提案している。
この系は１１００℃以下で焼成でき高い誘電率を有し、
誘電正接の小さい優れた特性を有している。
誘電正接の小さい優れた特性を有している。
従来このような鉛複合ペロブスカイト系酸化物誘電体の
製造方法は、例えば特開昭58-239227号公報に開示され
ているように、原料として各成分の酸化物を所定比にな
るよう秤量し、これを湿式混合した後６００〜８５０℃
程度で仮焼し、これを再度湿式粉砕したものを成形し焼
成する工法をとっていた。
製造方法は、例えば特開昭58-239227号公報に開示され
ているように、原料として各成分の酸化物を所定比にな
るよう秤量し、これを湿式混合した後６００〜８５０℃
程度で仮焼し、これを再度湿式粉砕したものを成形し焼
成する工法をとっていた。
発明が解決しようとする問題点 PbTix(Mg1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO3系磁器は従来の製造
方法では相対密度が最大で、９９．０％程度までしか達
しないという問題点を有しており、特に積層コンデンサ
素子化し誘電体厚さを従来より薄くした場合、素子の信
頼性、特に寿命特性に問題が生じた。本発明は上記問題
点に鑑み、磁電体磁器の緻密性を向上させることを目的
としている。
方法では相対密度が最大で、９９．０％程度までしか達
しないという問題点を有しており、特に積層コンデンサ
素子化し誘電体厚さを従来より薄くした場合、素子の信
頼性、特に寿命特性に問題が生じた。本発明は上記問題
点に鑑み、磁電体磁器の緻密性を向上させることを目的
としている。
問題点を解決するための手段 本発明では、ＭｇとＮｂ成分をあらかじめ７００℃以上
１３００℃以下で仮焼して反応させMgNb2O6なる化学式
を有する複合酸化物にし、これとＰｂ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｗ
成分を混合して再仮焼する工程をとることにより、上記
問題点を解決した。
１３００℃以下で仮焼して反応させMgNb2O6なる化学式
を有する複合酸化物にし、これとＰｂ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｗ
成分を混合して再仮焼する工程をとることにより、上記
問題点を解決した。
作用 PbTix(Mg1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO3系複合酸化物の合成
プロセス及び焼結プロセスを検討した結果、従来の粉体
合成プロセスである各酸化物粉末を混合後仮焼するプロ
セスをとると、仮焼後の粉末はペロブスカイト相とPb2N
b2O7あるいはPb3Nb2O8相と未反応相の混合体であり、一
旦生成したPb2Nb2O7相，Pb3Nb2O8相は未反応相との反応
速度が遅くペロブスカイト相になりにくい性質を有して
いる。これらの相が残存した粉体を成形後、焼成する
と、成形体は緻密化が進行する過程で体積膨張ないし体
積収縮の停止する現象のある事が明らかになった。また
粉体Ｘ線回折で生成相を追跡すると、Pb2Nb2O7あるいは
Pb3Nb2O8相の消滅と前記体積膨張ないし体積収縮の停止
現象が対応していることが明らかとなった。
プロセス及び焼結プロセスを検討した結果、従来の粉体
合成プロセスである各酸化物粉末を混合後仮焼するプロ
セスをとると、仮焼後の粉末はペロブスカイト相とPb2N
b2O7あるいはPb3Nb2O8相と未反応相の混合体であり、一
旦生成したPb2Nb2O7相，Pb3Nb2O8相は未反応相との反応
速度が遅くペロブスカイト相になりにくい性質を有して
いる。これらの相が残存した粉体を成形後、焼成する
と、成形体は緻密化が進行する過程で体積膨張ないし体
積収縮の停止する現象のある事が明らかになった。また
粉体Ｘ線回折で生成相を追跡すると、Pb2Nb2O7あるいは
Pb3Nb2O8相の消滅と前記体積膨張ないし体積収縮の停止
現象が対応していることが明らかとなった。
一方、本発明の製造工程であるMgNb2O6とＰｂ，Ｔｉ，
Ｎｉ，Ｗ成分を再仮焼するプロセスをとると、仮焼後の
粉末はほぼペロブスカイト相単相となり、これを成形後
焼成すると前記の体積膨張ないし体積収縮の停止現象は
出現せず、一段階で緻密化が進行することが明らかとな
った。
Ｎｉ，Ｗ成分を再仮焼するプロセスをとると、仮焼後の
粉末はほぼペロブスカイト相単相となり、これを成形後
焼成すると前記の体積膨張ないし体積収縮の停止現象は
出現せず、一段階で緻密化が進行することが明らかとな
った。
以上の検討により、本願発明の作用は仮焼過程でＭｇと
Ｎｂをあらかじめ反応させMgNb2O6相とし、これをＰ
ｂ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｗ成分と再仮焼することにより、緻密
化を阻害するPb2Nb2O7，Pb3Nb2O8相の残存が防止され、
ペロブスカイト単相が合成されることによると考えられ
る。
Ｎｂをあらかじめ反応させMgNb2O6相とし、これをＰ
ｂ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｗ成分と再仮焼することにより、緻密
化を阻害するPb2Nb2O7，Pb3Nb2O8相の残存が防止され、
ペロブスカイト単相が合成されることによると考えられ
る。
実施例 出発原料には化学的に高純度なPbO，MgO，TiO2，Nb
2O5，NiO，WO3を用いた。まずこれらのうちMgOとNb2O5
を純度補正をおこなったうえでMgNb2O6なる化学式とな
るよう秤量し、アルミナ質玉石を用い純水を溶媒としボ
ールミルで４時間湿式混合した。これを吸いんろ過して
水分を大半分離した後乾燥し、その後、擂潰機で解砕し
３２メッシュふるいを通した。これをアルミナ質ルツボ
に入れ同質のふたをし、昇温速度４００℃／時間で所定
温度まで昇温し２時間保持後降温速度４００℃／時間で
室温ま降温した。これとPbO，TiO2，NiO，WO3を純度補
正をおこなったうえで秤量し、アルミナ質玉石を用い純
水を溶媒としてボールミルで１７時間湿式混合した。こ
れを吸いんろ過して水分を大半分離した後乾燥し、その
後擂潰機で充分解砕した後粉体量の５ｗｔ％の水分を加
え、直径６０mm，高さ約５０mmの円柱状に成形圧力５０
０Kg／cm2で成形した。これを前記同様アルミナ質ルツ
ボ中に入れ同質のふたをし、昇温速度４００℃／時間で
８００℃まで昇温し、２時間保持後４００℃／時間で降
温した。仮焼物はアルミナ質玉石を用い純水を溶媒とし
てボールミルで１７時間粉砕した。これを吸いんろ過
し、水分の大半を分離した後乾燥した。この粉末にポリ
ビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体量の６ｗｔ％加
え、３２メッシュふるいを通して造粒し、成形圧力１０
００Kg／cm2で成形した。成形物は空気中で２００℃／
時間で７００℃まで昇温し、１時間保持してポリビニル
アルコールをバーンアウトし、２００℃／時間で室温ま
で冷却した。冷却後これをマグネシア磁器容器に移し同
質のふたをして、空気中で所定温度まで４００℃／時間
で昇温し２時間保持後４００℃／時間で降温した。
2O5，NiO，WO3を用いた。まずこれらのうちMgOとNb2O5
を純度補正をおこなったうえでMgNb2O6なる化学式とな
るよう秤量し、アルミナ質玉石を用い純水を溶媒としボ
ールミルで４時間湿式混合した。これを吸いんろ過して
水分を大半分離した後乾燥し、その後、擂潰機で解砕し
３２メッシュふるいを通した。これをアルミナ質ルツボ
に入れ同質のふたをし、昇温速度４００℃／時間で所定
温度まで昇温し２時間保持後降温速度４００℃／時間で
室温ま降温した。これとPbO，TiO2，NiO，WO3を純度補
正をおこなったうえで秤量し、アルミナ質玉石を用い純
水を溶媒としてボールミルで１７時間湿式混合した。こ
れを吸いんろ過して水分を大半分離した後乾燥し、その
後擂潰機で充分解砕した後粉体量の５ｗｔ％の水分を加
え、直径６０mm，高さ約５０mmの円柱状に成形圧力５０
０Kg／cm2で成形した。これを前記同様アルミナ質ルツ
ボ中に入れ同質のふたをし、昇温速度４００℃／時間で
８００℃まで昇温し、２時間保持後４００℃／時間で降
温した。仮焼物はアルミナ質玉石を用い純水を溶媒とし
てボールミルで１７時間粉砕した。これを吸いんろ過
し、水分の大半を分離した後乾燥した。この粉末にポリ
ビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体量の６ｗｔ％加
え、３２メッシュふるいを通して造粒し、成形圧力１０
００Kg／cm2で成形した。成形物は空気中で２００℃／
時間で７００℃まで昇温し、１時間保持してポリビニル
アルコールをバーンアウトし、２００℃／時間で室温ま
で冷却した。冷却後これをマグネシア磁器容器に移し同
質のふたをして、空気中で所定温度まで４００℃／時間
で昇温し２時間保持後４００℃／時間で降温した。
焼成物はアルキメデス法により、密度を測定し、密度が
最大となる焼成温度を最適焼成温度とした。
最大となる焼成温度を最適焼成温度とした。
焼成物の相対密度はＸ線法により求めた密度に対する焼
成物の密度の比で求めた。実験を行った組成物の範囲内
では、最適焼成温度で焼成した焼成物の粉末Ｘ線回折法
からはペロブスカイト相一相のみが確認された。そこで
式(1)に示す方法１密度を求めた。
成物の密度の比で求めた。実験を行った組成物の範囲内
では、最適焼成温度で焼成した焼成物の粉末Ｘ線回折法
からはペロブスカイト相一相のみが確認された。そこで
式(1)に示す方法１密度を求めた。
(1)式でｄは密度，Ｎはアボガドロ数，Ｍｉはｉ番目の
原子の原子量，ａｉはｉ番目の原子の配合組成より求め
た１ユニットセル中の存在量，ＶはＸ線回折法により求
めたペロブスカイト構造１ユニットセルの体積を示し、
▲Σ ｉ▼は構成元素すべてについて合計することを示
す。
原子の原子量，ａｉはｉ番目の原子の配合組成より求め
た１ユニットセル中の存在量，ＶはＸ線回折法により求
めたペロブスカイト構造１ユニットセルの体積を示し、
▲Σ ｉ▼は構成元素すべてについて合計することを示
す。
焼成物は厚さ１mmに切断し、両面にCr−Auを蒸着し誘電
率，tanδを｜kHz｜Ｖ／mmの電界下で測定した。
率，tanδを｜kHz｜Ｖ／mmの電界下で測定した。
表１に本発明の製造方法によって得られた磁器の２０℃
における誘電率，tanδ，最適焼成温度と相対密度を示
す。
における誘電率，tanδ，最適焼成温度と相対密度を示
す。
また比較例として従来法（各成分を一度に混合し、８０
０℃で仮焼する方法）の仮焼粉砕のくり返し回数を変え
た場合、及びMgNb2O6の仮焼温度が本発明の範囲外の場
合を示す。
０℃で仮焼する方法）の仮焼粉砕のくり返し回数を変え
た場合、及びMgNb2O6の仮焼温度が本発明の範囲外の場
合を示す。
本発明を限定した理由は、Ｍｇ成分とＮｂ成分の仮焼温
度が７００℃以下では、仮焼物がMgNbO6単相にならず、
Nb2O5が未反応で残り、Ｐｂ等を加え再仮焼した場合、P
b2Nb2O7相ないしPb3Nb2O8相が生成し、これが焼結時の
緻密化をさまたげるので請求の範囲から除いた。Ｍｇ成
分とＮｂ成分の仮焼温度が１３００℃以上では、仮焼物
はMgNb2O6相単相にはなるが、仮焼物が粒成長し、また
各粒同志が強く焼結してしまい、Ｐｂ等を加え再仮焼し
た場合、MgNb2O6相が未反応で残存し、焼結密度及び誘
電特性が低下するためである。
度が７００℃以下では、仮焼物がMgNbO6単相にならず、
Nb2O5が未反応で残り、Ｐｂ等を加え再仮焼した場合、P
b2Nb2O7相ないしPb3Nb2O8相が生成し、これが焼結時の
緻密化をさまたげるので請求の範囲から除いた。Ｍｇ成
分とＮｂ成分の仮焼温度が１３００℃以上では、仮焼物
はMgNb2O6相単相にはなるが、仮焼物が粒成長し、また
各粒同志が強く焼結してしまい、Ｐｂ等を加え再仮焼し
た場合、MgNb2O6相が未反応で残存し、焼結密度及び誘
電特性が低下するためである。
発明の効果 以上述べたように本発明の特許請求の範囲の製造方法を
とることにより、PbTix(Mg1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO
3（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）系誘電体磁器において仮焼
時にPb2Nb3O7相ないしPb3Nb3O8相等の焼成時の緻密化を
阻害する相の生成を防ぎ、緻密で気孔の少ない磁器を得
ることができる。
とることにより、PbTix(Mg1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO
3（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）系誘電体磁器において仮焼
時にPb2Nb3O7相ないしPb3Nb3O8相等の焼成時の緻密化を
阻害する相の生成を防ぎ、緻密で気孔の少ない磁器を得
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河島 俊一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大内 宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】PbTix(Mg1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO3（ただ
しｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で表わされる組成を有する誘電体磁
器の製造工程において、ＭｇとＮｂの成分をあらかじめ
７００℃以上１３００℃以下で仮焼して反応させMgNb2O
6なる化学式を有する複合酸化物にし、これとＰｂ，Ｔ
ｉ，Ｎｉ，Ｗ成分を混合して再仮焼し、その後これを粉
砕したものを成形し焼成することを特徴とする誘電体磁
器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082874A JPH0665625B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 誘電体磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082874A JPH0665625B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 誘電体磁器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242951A JPS61242951A (ja) | 1986-10-29 |
| JPH0665625B2 true JPH0665625B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=13786439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082874A Expired - Lifetime JPH0665625B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 誘電体磁器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665625B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5957954A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPS6033257A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-20 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPS6036365A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-25 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60082874A patent/JPH0665625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61242951A (ja) | 1986-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH068204B2 (ja) | 誘電体磁器の製造方法 | |
| CN1275903C (zh) | 一种织构铌酸盐无铅压电材料及其制备方法 | |
| JPH0665625B2 (ja) | 誘電体磁器の製造方法 | |
| JPH0832559B2 (ja) | ペロブスカイト型化合物の無機微粉体の製造方法 | |
| JPH0559048B2 (ja) | ||
| JPH0210089B2 (ja) | ||
| CN116789449A (zh) | 一种温度稳定性优异的高储能铌酸钠基铁电陶瓷材料及其制备方法和应用 | |
| JPH05319894A (ja) | 易焼結性マイクロ波誘電体用粉体 | |
| JPH04306889A (ja) | 電歪素子の製造方法 | |
| JPH02309B2 (ja) | ||
| JPH0210090B2 (ja) | ||
| JPH0531516B2 (ja) | ||
| JPS61155247A (ja) | 高誘電率系誘電体磁器組成物 | |
| JP2887244B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| JP2835253B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体材料 | |
| JPH02137727A (ja) | チタン酸ジルコン酸鉛仮焼粉末の製造方法 | |
| JPS61155246A (ja) | 高誘電率系誘電体磁器組成物 | |
| JPH068205B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS61155248A (ja) | 高誘電率系誘電体磁器組成物 | |
| JPH013044A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2001302334A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH02116108A (ja) | セラミック積層コンデンサ素子とその製造方法 | |
| JPS63236760A (ja) | チタン酸塩焼結体 | |
| JPH0821259B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0821264B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 |