JPH0721839A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0721839A JPH0721839A JP5150505A JP15050593A JPH0721839A JP H0721839 A JPH0721839 A JP H0721839A JP 5150505 A JP5150505 A JP 5150505A JP 15050593 A JP15050593 A JP 15050593A JP H0721839 A JPH0721839 A JP H0721839A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- dielectric ceramic
- ceramic composition
- composition
- bismuth
- Prior art date
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高誘電率で、Ｑが大きく、τf の安定性が
よい誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式 ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2 ・ｚＳ
ｉＯ2 （式中、ｘは０．７〜０．９５、ｙは０．０５〜
０．３、ｚは０．００１〜０．１５で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
である。）で表されるチタン、ビスマス、ケイ素及び酸
素からなる誘電体磁器組成物。
よい誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式 ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2 ・ｚＳ
ｉＯ2 （式中、ｘは０．７〜０．９５、ｙは０．０５〜
０．３、ｚは０．００１〜０．１５で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
である。）で表されるチタン、ビスマス、ケイ素及び酸
素からなる誘電体磁器組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体共振器材料とし
て好適なチタン、ビスマス、ケイ素及び酸素からなる誘
電体磁器組成物に関するものである。本発明の誘電体磁
器組成物は、誘電体共振器材料のほかに、例えばマイク
ロ波ＩＣ用基板、誘電体調整棒等にも利用できる。
て好適なチタン、ビスマス、ケイ素及び酸素からなる誘
電体磁器組成物に関するものである。本発明の誘電体磁
器組成物は、誘電体共振器材料のほかに、例えばマイク
ロ波ＩＣ用基板、誘電体調整棒等にも利用できる。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】近年、マイクロ波回路の集
積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められて
いる。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁器
組成物には、比誘電率εr が大きいこと、また、共振周
波数の温度係数τf の安定度及び共振周波数の温度特性
の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が要求
されている。
積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められて
いる。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁器
組成物には、比誘電率εr が大きいこと、また、共振周
波数の温度係数τf の安定度及び共振周波数の温度特性
の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が要求
されている。
【０００３】このような誘電体磁器組成物として従来、
ＴｉＯ2 、ＢａＯ−ＴｉＯ2 等を主成分とするものが知
られているが、温度係数が大きかったり、マイクロ波帯
域での誘電損失が大きかったりして実用化するには困難
な面がある。また、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 系の
誘電体磁器組成物についての提案〔Ber,Dt.Keram.Ges.,
55(1978)Nr.7；特開昭60-35406号公報等〕もあるが、Ｑ
が小さく、比誘電率についても改良すべき点が残されて
いる。
ＴｉＯ2 、ＢａＯ−ＴｉＯ2 等を主成分とするものが知
られているが、温度係数が大きかったり、マイクロ波帯
域での誘電損失が大きかったりして実用化するには困難
な面がある。また、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 系の
誘電体磁器組成物についての提案〔Ber,Dt.Keram.Ges.,
55(1978)Nr.7；特開昭60-35406号公報等〕もあるが、Ｑ
が小さく、比誘電率についても改良すべき点が残されて
いる。
【０００４】更に、Ｂａ（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系、
Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 系等のペロブスカイト型構造を有する誘電体
磁器組成物も知られているが、これらは比誘電率が小さ
いために、例えば０．１〜４ＧＨｚ帯では共振器が大き
くなりすぎるという難点がある。
Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 系等のペロブスカイト型構造を有する誘電体
磁器組成物も知られているが、これらは比誘電率が小さ
いために、例えば０．１〜４ＧＨｚ帯では共振器が大き
くなりすぎるという難点がある。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、誘電体共振器材料、特
に０．１〜４ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料と
して好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、高誘電率で、Ｑが大きく、τf の
安定性がよい誘電体磁器組成物を提供することにある。
に０．１〜４ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料と
して好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、高誘電率で、Ｑが大きく、τf の
安定性がよい誘電体磁器組成物を提供することにある。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、誘電体
磁器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、チ
タン、ビスマス、ケイ素及び酸素の組合せからなる特定
の磁器組成物によって前記目的を達成できることを知見
した。本発明は、組成式 ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2 ・
ｚＳｉＯ2 （式中、ｘは０．７〜０．９５、ｙは０．０
５〜０．３、ｚは０．００１〜０．１５で、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１である。）で表されるチタン、ビスマス、ケイ素及
び酸素からなる誘電体磁器組成物に関するものである。
磁器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、チ
タン、ビスマス、ケイ素及び酸素の組合せからなる特定
の磁器組成物によって前記目的を達成できることを知見
した。本発明は、組成式 ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2 ・
ｚＳｉＯ2 （式中、ｘは０．７〜０．９５、ｙは０．０
５〜０．３、ｚは０．００１〜０．１５で、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１である。）で表されるチタン、ビスマス、ケイ素及
び酸素からなる誘電体磁器組成物に関するものである。
【０００７】本発明の誘電体磁器組成物は、比誘電率が
大きいために、共振器の小型化が図れ、無負荷Ｑも大き
くなる。更に、共振周波数の温度係数τf が小さい。本
発明において、ＢｉＯ3/2 のモル分率が０．３を超えて
過度に大きい場合には無負荷Ｑが小さくなり、また０．
０５未満の場合には共振周波数の温度係数τf が大きく
なるので、ＢｉＯ3/2 のモル分率は上記範囲に設定され
る。ＳｉＯ2 のモル分率が０．１５を超えて過度に大き
い場合には無負荷Ｑが小さくなるので、ＳｉＯ 2 のモル
分率は上記範囲に設定される。
大きいために、共振器の小型化が図れ、無負荷Ｑも大き
くなる。更に、共振周波数の温度係数τf が小さい。本
発明において、ＢｉＯ3/2 のモル分率が０．３を超えて
過度に大きい場合には無負荷Ｑが小さくなり、また０．
０５未満の場合には共振周波数の温度係数τf が大きく
なるので、ＢｉＯ3/2 のモル分率は上記範囲に設定され
る。ＳｉＯ2 のモル分率が０．１５を超えて過度に大き
い場合には無負荷Ｑが小さくなるので、ＳｉＯ 2 のモル
分率は上記範囲に設定される。
【０００８】本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法
の一例を次に説明する。酸化チタン、酸化ビスマス、酸
化ケイ素の出発原料を各所定量ずつ、水、アルコール等
の溶媒と共に湿式混合する。続いて、水、アルコール等
を除去した後、粉砕し、酸素含有ガス雰囲気（例えば空
気雰囲気）下に９００〜１１００℃で約２時間程度仮焼
する。これによって形成された仮焼物を粉砕し、ポリビ
ニルアルコールの如き有機バインダと共に混合して均質
にし、乾燥、粉砕して、加圧成型（圧力１００〜１００
０ｋｇ／ｃｍ2 ）する。そして、この成型物を空気の如
き酸素含有ガス雰囲気下に１１００〜１３００℃で焼成
すれば、上記組成式で表される誘電体磁器組成物が得ら
れる。
の一例を次に説明する。酸化チタン、酸化ビスマス、酸
化ケイ素の出発原料を各所定量ずつ、水、アルコール等
の溶媒と共に湿式混合する。続いて、水、アルコール等
を除去した後、粉砕し、酸素含有ガス雰囲気（例えば空
気雰囲気）下に９００〜１１００℃で約２時間程度仮焼
する。これによって形成された仮焼物を粉砕し、ポリビ
ニルアルコールの如き有機バインダと共に混合して均質
にし、乾燥、粉砕して、加圧成型（圧力１００〜１００
０ｋｇ／ｃｍ2 ）する。そして、この成型物を空気の如
き酸素含有ガス雰囲気下に１１００〜１３００℃で焼成
すれば、上記組成式で表される誘電体磁器組成物が得ら
れる。
【０００９】こうして得られた誘電体磁器組成物は、そ
のまま、または必要に応じて、適当な形状及びサイズに
加工することで、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電
体基板、誘電体調整棒等の材料として使用することがで
き、特に０．１〜４ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器
としたときに優れた効果が奏される。
のまま、または必要に応じて、適当な形状及びサイズに
加工することで、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電
体基板、誘電体調整棒等の材料として使用することがで
き、特に０．１〜４ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器
としたときに優れた効果が奏される。
【００１０】なお、チタン、ビスマス、ケイ素の原料と
しては、ＴｉＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の他に、焼
成時に酸化物となる炭酸塩、水酸化物等を使用すること
ができ、更にビスマスとチタンとの化合物、例えば、Ｂ
ｉ2 Ｔｉ2 Ｏ7 等を利用することもできる。
しては、ＴｉＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の他に、焼
成時に酸化物となる炭酸塩、水酸化物等を使用すること
ができ、更にビスマスとチタンとの化合物、例えば、Ｂ
ｉ2 Ｔｉ2 Ｏ7 等を利用することもできる。
【００１１】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明する。 実施例１ 酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末０．８２２モル、酸化ビス
マス（ＢｉＯ3/2 ）粉末０．１４５モル、酸化ケイ素
（ＳｉＯ2 ）粉末０．０３３モルをエタノールと共にボ
ールミルに入れ、１２時間湿式混合した。この混合物を
ボールミルから取り出して溶媒のエタノールを蒸発さ
せ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は空気雰囲気下
に９５０℃で仮焼した後、再びらい潰機で１時間粉砕
し、０．８２２ＴｉＯ2 ・０．１４５ＢｉＯ3/2 ・０．
０３３ＳｉＯ2 の組成からなる仮焼粉を得た。
に説明する。 実施例１ 酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末０．８２２モル、酸化ビス
マス（ＢｉＯ3/2 ）粉末０．１４５モル、酸化ケイ素
（ＳｉＯ2 ）粉末０．０３３モルをエタノールと共にボ
ールミルに入れ、１２時間湿式混合した。この混合物を
ボールミルから取り出して溶媒のエタノールを蒸発さ
せ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は空気雰囲気下
に９５０℃で仮焼した後、再びらい潰機で１時間粉砕
し、０．８２２ＴｉＯ2 ・０．１４５ＢｉＯ3/2 ・０．
０３３ＳｉＯ2 の組成からなる仮焼粉を得た。
【００１２】次いで、この仮焼粉に適量のポリビニルア
ルコール溶液を加えて均一に混合した後、直径１５mm
φ、厚さ５．５mmのペレットに成型して空気雰囲気下に
１２５０℃で２時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁器
組成物を得た。こうして得られた磁器組成物を適当な大
きさにカットした後、誘電共振法によって測定し、共振
周波数ｆ0 （２〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ及び比誘
電率ε r を求めた。また、共振周波数の温度依存性につ
いては、−４０〜５０℃の範囲で測定し、温度係数τf
を求めた。その結果を表１に示す。
ルコール溶液を加えて均一に混合した後、直径１５mm
φ、厚さ５．５mmのペレットに成型して空気雰囲気下に
１２５０℃で２時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁器
組成物を得た。こうして得られた磁器組成物を適当な大
きさにカットした後、誘電共振法によって測定し、共振
周波数ｆ0 （２〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ及び比誘
電率ε r を求めた。また、共振周波数の温度依存性につ
いては、−４０〜５０℃の範囲で測定し、温度係数τf
を求めた。その結果を表１に示す。
【００１３】実施例２〜８ 実施例１の酸化チタン、酸化ビスマス、酸化ケイ素の混
合割合を表１記載のように代えた他は、実施例１と同様
にして誘電体磁器組成物を製造し、実施例１と同様に特
性を測定した。その結果を表１に示す。表において＊印
を付したものは、本発明の範囲外の比較例である。
合割合を表１記載のように代えた他は、実施例１と同様
にして誘電体磁器組成物を製造し、実施例１と同様に特
性を測定した。その結果を表１に示す。表において＊印
を付したものは、本発明の範囲外の比較例である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、高誘電率で、Ｑが大き
く、τf の安定性がよい誘電体磁器組成物が得られる。
く、τf の安定性がよい誘電体磁器組成物が得られる。
フロントページの続き (72)発明者 三谷 敦志 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社無機材料研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式 ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2 ・
ｚＳｉＯ2 （式中、ｘは０．７〜０．９５、ｙは０．０
５〜０．３、ｚは０．００１〜０．１５で、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１である。）で表されるチタン、ビスマス、ケイ素及
び酸素からなる誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150505A JPH0721839A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150505A JPH0721839A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0721839A true JPH0721839A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15498337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5150505A Pending JPH0721839A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721839A (ja) |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5150505A patent/JPH0721839A/ja active Pending
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