JPH07187772A - セラミック誘電体材料 - Google Patents
セラミック誘電体材料Info
- Publication number
- JPH07187772A JPH07187772A JP5345946A JP34594693A JPH07187772A JP H07187772 A JPH07187772 A JP H07187772A JP 5345946 A JP5345946 A JP 5345946A JP 34594693 A JP34594693 A JP 34594693A JP H07187772 A JPH07187772 A JP H07187772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered
- ceramic dielectric
- dielectric material
- range
- composition
- 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
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼結可能な組成範囲を拡大し、誘電率の選択
の幅を広げることができるセラミック誘電体材料を提供
すること 【構成】 Ｍｇx Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 なる組成になる
ように各原料粉末を秤量し混合し、仮焼成後、得られた
仮焼粉体を再度粉砕するが、その際、焼結助剤としてＬ
ａ2 Ｏ3 を所定量（５〜２０ｗｔ％）だけ添加する。そ
の後、粉砕した粉体をバインダーを用いて造粒し、所定
の形状に成型後、バインダーを除去し、次いで焼成する
ことにより、セラミック誘電体材料を構成する。する
と、図中各点ですべて完全に焼結することが確認でき
た。すなわち、ハッチングで示す従来焼結できなかった
領域αであっても、完全に焼結することができる。な
お、白抜きで示す従来から焼結できていた領域βにおい
ても、焼結することができることが確認された。
の幅を広げることができるセラミック誘電体材料を提供
すること 【構成】 Ｍｇx Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 なる組成になる
ように各原料粉末を秤量し混合し、仮焼成後、得られた
仮焼粉体を再度粉砕するが、その際、焼結助剤としてＬ
ａ2 Ｏ3 を所定量（５〜２０ｗｔ％）だけ添加する。そ
の後、粉砕した粉体をバインダーを用いて造粒し、所定
の形状に成型後、バインダーを除去し、次いで焼成する
ことにより、セラミック誘電体材料を構成する。する
と、図中各点ですべて完全に焼結することが確認でき
た。すなわち、ハッチングで示す従来焼結できなかった
領域αであっても、完全に焼結することができる。な
お、白抜きで示す従来から焼結できていた領域βにおい
ても、焼結することができることが確認された。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯で使用す
る共振器，平面アンテナ等に用いられるセラミック誘電
体材料に関するものである。
る共振器，平面アンテナ等に用いられるセラミック誘電
体材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のセラミック誘電体材料の代表的な
ものの１つとして、Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系がある。この誘
電体材料では、組成比を変えることにより比較的広い範
囲内で任意の誘電率のものを製造することができ、誘電
体損失が比較的小さく、かつ共振周波数の温度係数が小
さいという特徴を有する（研究実用化報告第２４巻第５
号（１９７５）の第８６１頁〜第８９５頁）。
ものの１つとして、Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系がある。この誘
電体材料では、組成比を変えることにより比較的広い範
囲内で任意の誘電率のものを製造することができ、誘電
体損失が比較的小さく、かつ共振周波数の温度係数が小
さいという特徴を有する（研究実用化報告第２４巻第５
号（１９７５）の第８６１頁〜第８９５頁）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の誘電体材料では、完全には焼結しない組成域
（難焼結組成域）が相当に広い範囲で生じており、完全
に焼結することのできる組成範囲で得られる誘電率は、
２０以下に過ぎなかった。したがって、さらに広範囲の
領域（誘電率が２０以上）で選択することはできなかっ
た。
た従来の誘電体材料では、完全には焼結しない組成域
（難焼結組成域）が相当に広い範囲で生じており、完全
に焼結することのできる組成範囲で得られる誘電率は、
２０以下に過ぎなかった。したがって、さらに広範囲の
領域（誘電率が２０以上）で選択することはできなかっ
た。
【０００４】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、焼結可能な組成範囲
を拡大し、誘電率の選択の幅を広げることができ、さら
に、共振周波数温度係数の小さなセラミック誘電体材料
を提供することにある。
もので、その目的とするところは、焼結可能な組成範囲
を拡大し、誘電率の選択の幅を広げることができ、さら
に、共振周波数温度係数の小さなセラミック誘電体材料
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係るセラミック誘電体材料では、Ｍｇ−
Ｃａ−Ｔｉ系セラミック誘電体材料を前提とし、焼結助
剤としてＬａ2 Ｏ3 を５〜２０ｗｔ％添加することによ
り、組成式がＭｇx Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 からなる材料
とした。すなわち、Ｌａ2 Ｏ3 の添加量が５ｗｔ％より
少ないと、完全には焼結できなくなり、一方Ｌａ2 Ｏ3
の添加量が２０ｗｔ％より多くいれても、効果の向上が
さほどないからである。
ため、本発明に係るセラミック誘電体材料では、Ｍｇ−
Ｃａ−Ｔｉ系セラミック誘電体材料を前提とし、焼結助
剤としてＬａ2 Ｏ3 を５〜２０ｗｔ％添加することによ
り、組成式がＭｇx Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 からなる材料
とした。すなわち、Ｌａ2 Ｏ3 の添加量が５ｗｔ％より
少ないと、完全には焼結できなくなり、一方Ｌａ2 Ｏ3
の添加量が２０ｗｔ％より多くいれても、効果の向上が
さほどないからである。
【０００６】そして好ましくは、前記組成式中のｙが、
０＜ｙ≦０．１であることである。すなわち、ｙの値が
０．１ｗｔ％を越えると、共振周波数温度係数が０±１
００ｐｐｍ／℃以上となり、それを用いた製品の特性上
好ましくないからである。
０＜ｙ≦０．１であることである。すなわち、ｙの値が
０．１ｗｔ％を越えると、共振周波数温度係数が０±１
００ｐｐｍ／℃以上となり、それを用いた製品の特性上
好ましくないからである。
【０００７】
【作用】Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系のセラミック誘電体材料を
製造するに際し、所定の組成比からなる各原料を粉砕・
攪拌混合した後成型し、その後焼成するに際し、焼結助
剤として、Ｌａ2 Ｏ3 を５〜２０ｗｔ％添加することに
より、組成式がＭｇx Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 の範囲のセ
ラミック誘電体材料を完全に焼結することができる。
製造するに際し、所定の組成比からなる各原料を粉砕・
攪拌混合した後成型し、その後焼成するに際し、焼結助
剤として、Ｌａ2 Ｏ3 を５〜２０ｗｔ％添加することに
より、組成式がＭｇx Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 の範囲のセ
ラミック誘電体材料を完全に焼結することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係るセラミック誘電体材料の
好適な実施例について詳述する。本発明は、基本的にＭ
ｇ−Ｃａ−Ｔｉ系のセラミック誘電体材料を焼結する際
に、焼結助剤としてＬａ2 Ｏ3 を添加したことを特徴と
している。
好適な実施例について詳述する。本発明は、基本的にＭ
ｇ−Ｃａ−Ｔｉ系のセラミック誘電体材料を焼結する際
に、焼結助剤としてＬａ2 Ｏ3 を添加したことを特徴と
している。
【０００９】具体的には、Ｍｇx Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3
からなる組成になるように各原料粉末を秤量し、ボール
ミルにより２０時間混合する。次に１１００〜１２００
℃で１時間仮焼成し、得られた仮焼粉体をボールミルに
より２０時間粉砕する。その際、焼結助剤としてのＬａ
2 Ｏ3 を所定量（５〜２０ｗｔ％）だけ添加する。
からなる組成になるように各原料粉末を秤量し、ボール
ミルにより２０時間混合する。次に１１００〜１２００
℃で１時間仮焼成し、得られた仮焼粉体をボールミルに
より２０時間粉砕する。その際、焼結助剤としてのＬａ
2 Ｏ3 を所定量（５〜２０ｗｔ％）だけ添加する。
【００１０】その後、粉砕した粉体をバインダーを用い
て造粒し、メッシュを通した後所定の形状に成型した。
成型物は加熱によりバインダーを除去した後、１１５０
〜１３００℃で５時間焼成する。これにより、セラミッ
ク誘電体材料を構成する。上記した実験（組成式を変え
て焼結の有無を測定する）を行ない、図１に示すような
結果が得られた。そして、図中の各点で示すすべてのサ
ンプル点で完全に焼結することが確認できた。なお、図
中縦軸はＣａの混合比（ｙ），同横軸はＭｇの混合比
（ｘ）であり、Ｔｉの混合比はそれらｘ，ｙから決めら
れる（２−ｘ−ｙ）。
て造粒し、メッシュを通した後所定の形状に成型した。
成型物は加熱によりバインダーを除去した後、１１５０
〜１３００℃で５時間焼成する。これにより、セラミッ
ク誘電体材料を構成する。上記した実験（組成式を変え
て焼結の有無を測定する）を行ない、図１に示すような
結果が得られた。そして、図中の各点で示すすべてのサ
ンプル点で完全に焼結することが確認できた。なお、図
中縦軸はＣａの混合比（ｙ），同横軸はＭｇの混合比
（ｘ）であり、Ｔｉの混合比はそれらｘ，ｙから決めら
れる（２−ｘ−ｙ）。
【００１１】図１から明らかなように、ハッチングで示
す従来焼結できなかった領域αであっても、Ｌａ2 Ｏ3
を所定量添加して焼結した本例では、完全に焼結するこ
とができる。また、白抜きで示す従来から焼結できてい
た領域βにおいても、焼結することができることが確認
された。また、具体的には示していないが、上記ハッチ
ングの領域では、各部で焼結できたことが確認できた。
なお、逆方向のハッチングで示す領域γは、本発明の組
成比範囲外である。
す従来焼結できなかった領域αであっても、Ｌａ2 Ｏ3
を所定量添加して焼結した本例では、完全に焼結するこ
とができる。また、白抜きで示す従来から焼結できてい
た領域βにおいても、焼結することができることが確認
された。また、具体的には示していないが、上記ハッチ
ングの領域では、各部で焼結できたことが確認できた。
なお、逆方向のハッチングで示す領域γは、本発明の組
成比範囲外である。
【００１２】また、上記焼結できた各セラミック誘電体
材料の共振周波数温度係数を測定すると、Ｃａの組成比
ｙが大きくなるにつれて大きくなり、サンプル１では７
０ｐｐｍ／℃となり、サンプル３では１００ｐｐｍ／℃
となり、サンプル４では３００ｐｐｍ／℃となった。そ
して、本材料を用いて共振器などの各種部品（製品）を
製造した場合を考えると、共振周波数温度係数が１００
ｐｐｍ／℃を越えてしまうと、製品としての所望の特性
が得られない。よって、好ましくは、ｙが０＜ｙ≦０．
１になるように調整することである。そして、係る範囲
と、従来焼結できなかった難焼結組成域との重複範囲
（図１の領域α中、さらに細幅ハッチングで示す）であ
る、下記領域が、最も効果的な領域となる。
材料の共振周波数温度係数を測定すると、Ｃａの組成比
ｙが大きくなるにつれて大きくなり、サンプル１では７
０ｐｐｍ／℃となり、サンプル３では１００ｐｐｍ／℃
となり、サンプル４では３００ｐｐｍ／℃となった。そ
して、本材料を用いて共振器などの各種部品（製品）を
製造した場合を考えると、共振周波数温度係数が１００
ｐｐｍ／℃を越えてしまうと、製品としての所望の特性
が得られない。よって、好ましくは、ｙが０＜ｙ≦０．
１になるように調整することである。そして、係る範囲
と、従来焼結できなかった難焼結組成域との重複範囲
（図１の領域α中、さらに細幅ハッチングで示す）であ
る、下記領域が、最も効果的な領域となる。
【００１３】 ０＜ｘ≦０．２ で ０．０４５≦ｙ≦０．１ ０．２≦ｘ≦０．８ で ０＜ｙ≦０．１ ０．８≦ｘ≦１．２ で ０＜ｙ≦０．０２ さらに、ｙが０．０８以下では、共振周波数温度係数
を、０±１０ｐｐｍ／℃とする事が可能となった。よっ
て、ｙが０．０８以下となるような組成域から構成する
のがより好ましい。なお、この共振器周波数温度係数に
ついても、図中に示すサンプル点に限らず、ハッチング
で示す領域α内での各組成比からなる焼結体でも同様の
傾向が見られた。
を、０±１０ｐｐｍ／℃とする事が可能となった。よっ
て、ｙが０．０８以下となるような組成域から構成する
のがより好ましい。なお、この共振器周波数温度係数に
ついても、図中に示すサンプル点に限らず、ハッチング
で示す領域α内での各組成比からなる焼結体でも同様の
傾向が見られた。
【００１４】一方、Ｌａ2 Ｏ3 の添加量に対する焼結へ
の影響を調べるために、添加量を０〜２０ｗｔ％の範囲
で変動させ、その時に製造された焼結体の密度を測定し
た。その実験結果の一例を示すと、図２〜図５に示すよ
うになった。ここで図２はサンプル点９（Ｍｇ0.72Ｃａ
0.03Ｔｉ1.25Ｏ3 ）について、図３はサンプル点１５
（Ｍｇ0.2 Ｃａ0.02Ｔｉ1.78Ｏ3 ）について、図４はサ
ンプル点１６（Ｍｇ0.2Ｃａ0.09Ｔｉ1.71Ｏ3 ）につい
て、図５はサンプル点１７（Ｍｇ0.7 Ｃａ0.09Ｔｉ1.21
Ｏ3 ）についての実験結果である。
の影響を調べるために、添加量を０〜２０ｗｔ％の範囲
で変動させ、その時に製造された焼結体の密度を測定し
た。その実験結果の一例を示すと、図２〜図５に示すよ
うになった。ここで図２はサンプル点９（Ｍｇ0.72Ｃａ
0.03Ｔｉ1.25Ｏ3 ）について、図３はサンプル点１５
（Ｍｇ0.2 Ｃａ0.02Ｔｉ1.78Ｏ3 ）について、図４はサ
ンプル点１６（Ｍｇ0.2Ｃａ0.09Ｔｉ1.71Ｏ3 ）につい
て、図５はサンプル点１７（Ｍｇ0.7 Ｃａ0.09Ｔｉ1.21
Ｏ3 ）についての実験結果である。
【００１５】いずれも添加量が１５ｗｔ％程度までは添
加量に応じて密度も急増するが、その後は添加量を増や
しても密度の増加が緩やかになり、２０ｗｔ％を越える
とほぼ飽和してしまうことがわかった。また、組成式を
満たす各組成範囲で完全に焼結できる（所望の密度が得
られる）ためには、添加量は５ｗｔ％以上であることが
好ましいことがわかった。なお、具体的な図示は省略す
るが、上記図１に示す各サンプル点、その他の組成式の
ものについても同様の傾向が見られた。
加量に応じて密度も急増するが、その後は添加量を増や
しても密度の増加が緩やかになり、２０ｗｔ％を越える
とほぼ飽和してしまうことがわかった。また、組成式を
満たす各組成範囲で完全に焼結できる（所望の密度が得
られる）ためには、添加量は５ｗｔ％以上であることが
好ましいことがわかった。なお、具体的な図示は省略す
るが、上記図１に示す各サンプル点、その他の組成式の
ものについても同様の傾向が見られた。
【００１６】また、上記組成範囲からなる焼結体の誘電
率は、上限が１２０（下限は従来と同様２０以下のもの
も可能である）までの広い範囲のものが得られた。これ
により、組成比を適宜設定することにより、上記範囲内
の任意の誘電率を選択・製造することができる。
率は、上限が１２０（下限は従来と同様２０以下のもの
も可能である）までの広い範囲のものが得られた。これ
により、組成比を適宜設定することにより、上記範囲内
の任意の誘電率を選択・製造することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るセラミック
誘電体材料では、Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系のセラミック誘電
体材料を製造するに際し、焼結助剤として、Ｌａ2 Ｏ3
を５〜２０ｗｔ％添加することにより、組成式がＭｇx
Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 の範囲のセラミック誘電体材料が
完全に焼結することができる。よって、焼結可能な組成
範囲を拡大し、誘電率の選択の幅を広げることができ
る。
誘電体材料では、Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系のセラミック誘電
体材料を製造するに際し、焼結助剤として、Ｌａ2 Ｏ3
を５〜２０ｗｔ％添加することにより、組成式がＭｇx
Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 の範囲のセラミック誘電体材料が
完全に焼結することができる。よって、焼結可能な組成
範囲を拡大し、誘電率の選択の幅を広げることができ
る。
【００１８】また、前記組成式中のｙを０＜ｙ≦０．１
とした場合には、共振周波数温度係数を０±１００ｐｐ
ｍ／℃未満と小さくすることができる。
とした場合には、共振周波数温度係数を０±１００ｐｐ
ｍ／℃未満と小さくすることができる。
【図１】本発明に係るセラミック誘電体材料の一実施例
の実験結果を示す図である。
の実験結果を示す図である。
【図２】Ｌａ2 Ｏ3 の添加量に対する焼結体の密度の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図３】Ｌａ2 Ｏ3 の添加量に対する焼結体の密度の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】Ｌａ2 Ｏ3 の添加量に対する焼結体の密度の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図５】Ｌａ2 Ｏ3 の添加量に対する焼結体の密度の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系のセラミック誘電体
材料であって、 焼結助剤として、Ｌａ2 Ｏ3 を５〜２０ｗｔ％添加する
ことにより形成され、 組成式がＭｇx Ｃａy Ｔｉ2-x-y Ｏ3 で表されてなるセ
ラミック誘電体材料。 - 【請求項２】 前記組成式中のｙが０＜ｙ≦０．１であ
ることを特徴とする請求項１に記載のセラミック誘電体
材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345946A JPH07187772A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | セラミック誘電体材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345946A JPH07187772A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | セラミック誘電体材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07187772A true JPH07187772A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18380080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5345946A Pending JPH07187772A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | セラミック誘電体材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07187772A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117923891A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-04-26 | 东莞市纬迪实业有限公司 | 一种高介电常数陶瓷电容器介质及制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873907A (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-04 | ティーディーケイ株式会社 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5345946A patent/JPH07187772A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873907A (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-04 | ティーディーケイ株式会社 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117923891A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-04-26 | 东莞市纬迪实业有限公司 | 一种高介电常数陶瓷电容器介质及制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981201 |