JPS6051204B2 - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents
高誘電率磁器組成物Info
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- JPS6051204B2 JPS6051204B2 JP57153153A JP15315382A JPS6051204B2 JP S6051204 B2 JPS6051204 B2 JP S6051204B2 JP 57153153 A JP57153153 A JP 57153153A JP 15315382 A JP15315382 A JP 15315382A JP S6051204 B2 JPS6051204 B2 JP S6051204B2
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高誘電率磁器組成物に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来より高誘電率を持つた磁器誘電体としてはチタン酸
バリウムを主成分とした磁器が用いられていることは公
知である。
バリウムを主成分とした磁器が用いられていることは公
知である。
ところでこれらの磁器は高誘電率を持ちコンデンサ材料
として多く用いられているが、誘電率が高くなる程、温
度に対する誘電率の温度変化が大きくなり、誘電率が約
４０００（２０゜Ｃにおいて）以上になると変化率が５
０％以上（２００Ｃ〜８５０Ｃにおいて）となる。
として多く用いられているが、誘電率が高くなる程、温
度に対する誘電率の温度変化が大きくなり、誘電率が約
４０００（２０゜Ｃにおいて）以上になると変化率が５
０％以上（２００Ｃ〜８５０Ｃにおいて）となる。
また電圧によつても大きく変化するため高誘電率を利用
して高規格の小型大容量のコンデンサを作製することは
困難であつた。それは温度や電圧による変化あるいは経
時変化が大きいため容量の初期値に大きく余裕をとる必
要があるためであり、充分その高誘電率が活用されてい
なかった。また温度変化が比較的小さなものでは誘電率
が１５００以下になるため充分容量がとれず、高周波の
損失角が悪くなる等多くの欠点があつた。以上のように
チタン酸バリウム系を主体に改善された材料も多くある
が、今だ無欠点な材料は無く高規格用のコンデンサ材料
には適さず、最近は誘電率が高く温度変化率が小さな材
料、さらには高周波における損失角の良好な材料が要望
されている。また現在までに比較的変化率の小さな材料
としてはＢａＴｉＯ３−ビスマス系、ＢａＴｉＯａ−Ｐ
ｂＴｉＯ３系、ＢａＴｉ０３−ＰｂＴｉＯ３−Ｌａ２Ｏ
３系、ＰｂＴｉＯ３ーレ。００・ｎ’ｉ００系等の材料
が知られているが、これらは誘電率が高くなると変化率
が悪く、さらに高周波の損失角が悪い。
して高規格の小型大容量のコンデンサを作製することは
困難であつた。それは温度や電圧による変化あるいは経
時変化が大きいため容量の初期値に大きく余裕をとる必
要があるためであり、充分その高誘電率が活用されてい
なかった。また温度変化が比較的小さなものでは誘電率
が１５００以下になるため充分容量がとれず、高周波の
損失角が悪くなる等多くの欠点があつた。以上のように
チタン酸バリウム系を主体に改善された材料も多くある
が、今だ無欠点な材料は無く高規格用のコンデンサ材料
には適さず、最近は誘電率が高く温度変化率が小さな材
料、さらには高周波における損失角の良好な材料が要望
されている。また現在までに比較的変化率の小さな材料
としてはＢａＴｉＯ３−ビスマス系、ＢａＴｉＯａ−Ｐ
ｂＴｉＯ３系、ＢａＴｉ０３−ＰｂＴｉＯ３−Ｌａ２Ｏ
３系、ＰｂＴｉＯ３ーレ。００・ｎ’ｉ００系等の材料
が知られているが、これらは誘電率が高くなると変化率
が悪く、さらに高周波の損失角が悪い。
また公害問題の点においても鉛（Ｐｂ）成分は有害物で
ある。さらにＰｂＯ等の焼成中における蒸発が著しいた
め工業的に安定した磁器を得ることは困難てあつた。発
明の目的 本発明はこのような従来の欠点を解消し、小型で大容量
の高規格用磁器コンデンサ材料として有フ用な高誘電率
磁器組成物を提供するものである。
ある。さらにＰｂＯ等の焼成中における蒸発が著しいた
め工業的に安定した磁器を得ることは困難てあつた。発
明の目的 本発明はこのような従来の欠点を解消し、小型で大容量
の高規格用磁器コンデンサ材料として有フ用な高誘電率
磁器組成物を提供するものである。
発明の構成本発明はあらかじめ単一固溶体になつている
ＢａＴｊＯ３成分９４．５〜９９．５Ｗｔ％、ＮＩＯ成
分０．０５〜１．０Ｗｔ％、ＣｅＯ。
ＢａＴｊＯ３成分９４．５〜９９．５Ｗｔ％、ＮＩＯ成
分０．０５〜１．０Ｗｔ％、ＣｅＯ。
成分０．１〜１．０Ｗｔ％、Ｎｉ）、００成分０．３５
〜２．０Ｗｔ％、ＴｉＯ。成分０．２〜１．５Ｗｔ％、
ＳｉＯ２成分０．０５〜１．０ｗｔ％よりなる組成物を
焼結するものである。上記範囲内の組成比を変化させる
ことによつて、誘電率を約３５００〜４５００１ｉ］後
の範囲で自由に選ぶことができ、しかも温度変化率が−
２５℃〜＋８５℃の温度範囲で±１０％以内の特性を有
する磁器コンデンサを提供でき、かつ前記範囲内で得ら
れたコンデンサ材料は誘電率が高く、容量温度変化率が
小さくさらに高周波（１ＭＨｚ）の損失角が著しく良好
てあるとともに、交流電圧特性を良好にすることができ
る。
〜２．０Ｗｔ％、ＴｉＯ。成分０．２〜１．５Ｗｔ％、
ＳｉＯ２成分０．０５〜１．０ｗｔ％よりなる組成物を
焼結するものである。上記範囲内の組成比を変化させる
ことによつて、誘電率を約３５００〜４５００１ｉ］後
の範囲で自由に選ぶことができ、しかも温度変化率が−
２５℃〜＋８５℃の温度範囲で±１０％以内の特性を有
する磁器コンデンサを提供でき、かつ前記範囲内で得ら
れたコンデンサ材料は誘電率が高く、容量温度変化率が
小さくさらに高周波（１ＭＨｚ）の損失角が著しく良好
てあるとともに、交流電圧特性を良好にすることができ
る。
なお、本発明のＢａＴｉＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｉＯ等の
それぞれの成分限定理由は次のようである。すなわち単
一固溶体になつているＢａＴｉＯ３成分粉末が９９．５
Ｗｔ．％を超える値では高周波の損失角が悪く、それと
同時に交流電圧特性が悪化する。また温度変化率が大き
くなるため好ましくない。また９４．５Ｗｔ％未満では
磁器素材の焼結性が不安定になり温度変化率が大きくな
るため好ましくない。ＮｉＯ成分が１．０Ｗｔ％を超え
る値では誘電率が低下するため好ましくない。また０．
０５Ｗｔ％未満では温度変化率が悪化するため好ましく
な２い。ＣｅＯ２成分が１．０Ｗｔ％を超えた値では温
度変化率が悪化する。０．１Ｗｔ％未満では高周波での
損失角を良好にする効果が乏しくなり好ましくない。
それぞれの成分限定理由は次のようである。すなわち単
一固溶体になつているＢａＴｉＯ３成分粉末が９９．５
Ｗｔ．％を超える値では高周波の損失角が悪く、それと
同時に交流電圧特性が悪化する。また温度変化率が大き
くなるため好ましくない。また９４．５Ｗｔ％未満では
磁器素材の焼結性が不安定になり温度変化率が大きくな
るため好ましくない。ＮｉＯ成分が１．０Ｗｔ％を超え
る値では誘電率が低下するため好ましくない。また０．
０５Ｗｔ％未満では温度変化率が悪化するため好ましく
な２い。ＣｅＯ２成分が１．０Ｗｔ％を超えた値では温
度変化率が悪化する。０．１Ｗｔ％未満では高周波での
損失角を良好にする効果が乏しくなり好ましくない。
Ｎｂ２Ｏ５成分が２．０Ｗｔ％を超える値では交流電圧
特性が悪く誘電率も低下するため好ましくない。ま；た
０．３ｗｔ％未満では高周波損失角を良好にする効果が
乏しく容量経時変化が悪化するため好ましくない。Ｔｊ
Ｏ２成分が１．５Ｗｔ％を超える値では誘電率が低下し
交流電圧特性が悪化するため好ましくない。また０．２
Ｖ−７ｔ％未満では磁器素材の焼結性が不３安定になり
好ましくない。ＳｊＯ２成分が１．０Ｗｔ％を超える値
では誘電率が低下するため好ましくない。また０．０５
Ｗｔ％未満では磁器組材の焼結性が不安定になり好まし
くない。すなわち、この発明は上記組成範囲内のＢａＴ
ｌＯ３−ＮｌＯ−ＣｅＯ２−Ｎｂ２Ｏ５３−ＴｉＯ２−
ＳｉＯ２成分系によつて初めて誘電率が高く容量変化率
の小さな、また高周波の損失角が小さく交流電圧特性、
さらには経時変化特性も蓄しく良好な特性を得るもので
ある。実施例の説明 ４
，以下に本発明の実施例を挙げ具体的に説明する。
特性が悪く誘電率も低下するため好ましくない。ま；た
０．３ｗｔ％未満では高周波損失角を良好にする効果が
乏しく容量経時変化が悪化するため好ましくない。Ｔｊ
Ｏ２成分が１．５Ｗｔ％を超える値では誘電率が低下し
交流電圧特性が悪化するため好ましくない。また０．２
Ｖ−７ｔ％未満では磁器素材の焼結性が不３安定になり
好ましくない。ＳｊＯ２成分が１．０Ｗｔ％を超える値
では誘電率が低下するため好ましくない。また０．０５
Ｗｔ％未満では磁器組材の焼結性が不安定になり好まし
くない。すなわち、この発明は上記組成範囲内のＢａＴ
ｌＯ３−ＮｌＯ−ＣｅＯ２−Ｎｂ２Ｏ５３−ＴｉＯ２−
ＳｉＯ２成分系によつて初めて誘電率が高く容量変化率
の小さな、また高周波の損失角が小さく交流電圧特性、
さらには経時変化特性も蓄しく良好な特性を得るもので
ある。実施例の説明 ４
，以下に本発明の実施例を挙げ具体的に説明する。
試料の調整工程としては、最初に等モルの炭酸バリウム
（ＢａＣＯ３）と酸化チタン（ＴｉＯ２）を混合し、そ
の後１０５０℃〜１２００℃で２時間保持で仮焼した後
粉砕を行い各粒度に選別した。その次表に示したように
それぞれの割合になるように混合した、なお、固溶体は
Ｘ線により単一固溶体になつていることを確認した。ま
た前記混合は不純物の混入防止のため、ウレタン内張ポ
ットミルおよびウレタンライニングボールを用いて湿式
混合を行い、その後水分を蒸発させ最終成型は１６φ×
０．５Ｔｎ．Ｉｍの円板を圧力約１０００ｋｇＩｄで加
圧成型した。また焼成はエレマ発熱体を利用した電気炉
で温度１３００はＣ〜１４００をＣで２時間保持で行つ
た。なお、これによつて得られた磁器素子は両面に銀電
極液を塗布して７５０℃〜８００℃で焼付し、それぞれ
の電気特性を測定した。また、この実施例においてＢａ
ＴｉＯ３は計算上等モルの組成比のものを用いたが、０
．５モル前後、その比率がずれても良好な特性を得るこ
とができる。また、本発明の組成に酸化アルミニウム等
の微量添加は特性の改善に効果がある。次に第１表（組
成表）、第２表（電気的特性）を挙げて本発明の実施例
を具体的に説明する。第１表、第２表より明らかなよう
に、本発明の範囲内の実施例は試料番号２〜試料番号１
１であり、他は範囲外の比較例である。
（ＢａＣＯ３）と酸化チタン（ＴｉＯ２）を混合し、そ
の後１０５０℃〜１２００℃で２時間保持で仮焼した後
粉砕を行い各粒度に選別した。その次表に示したように
それぞれの割合になるように混合した、なお、固溶体は
Ｘ線により単一固溶体になつていることを確認した。ま
た前記混合は不純物の混入防止のため、ウレタン内張ポ
ットミルおよびウレタンライニングボールを用いて湿式
混合を行い、その後水分を蒸発させ最終成型は１６φ×
０．５Ｔｎ．Ｉｍの円板を圧力約１０００ｋｇＩｄで加
圧成型した。また焼成はエレマ発熱体を利用した電気炉
で温度１３００はＣ〜１４００をＣで２時間保持で行つ
た。なお、これによつて得られた磁器素子は両面に銀電
極液を塗布して７５０℃〜８００℃で焼付し、それぞれ
の電気特性を測定した。また、この実施例においてＢａ
ＴｉＯ３は計算上等モルの組成比のものを用いたが、０
．５モル前後、その比率がずれても良好な特性を得るこ
とができる。また、本発明の組成に酸化アルミニウム等
の微量添加は特性の改善に効果がある。次に第１表（組
成表）、第２表（電気的特性）を挙げて本発明の実施例
を具体的に説明する。第１表、第２表より明らかなよう
に、本発明の範囲内の実施例は試料番号２〜試料番号１
１であり、他は範囲外の比較例である。
すなわち、この−発明の範囲内の試料はいずれも非常に
緻密な磁器を得ることができ、また電気特性は従来まで
の公知の同一程度の温度変化率を有する材料に比べ、誘
電率が高く、高周波の損失角が良好でさらに温度変化率
も安定した特性を有している。なお、この実施例では示
さなかつたが、破壊電圧も良好てある。
緻密な磁器を得ることができ、また電気特性は従来まで
の公知の同一程度の温度変化率を有する材料に比べ、誘
電率が高く、高周波の損失角が良好でさらに温度変化率
も安定した特性を有している。なお、この実施例では示
さなかつたが、破壊電圧も良好てある。
発明の効果
以上のようにこの発明は単一固溶体になつているＢａＴ
ｌＯ３成分を用い、前記範囲内の組成比によつて初めて
高い誘電率および小さな容量変化率を示し、さらに高周
波（ＩＭ圧）の損失角が著しく良好であると共に耐電圧
が高い特性を示すものであり、さらに本発明の組成物は
従来のビスマスや鉛（Ｂ１、Ｐｂ）成分を含んた温度変
化率の比較的小さな組成物に比べ、ビスマスや鉛（Ｂｉ
．Ｐｂ）゛等の成分は含有されておらず、従つて焼成中
のＢｉ．．Ｐｂ成分の蒸発の心配、さらに公害問題もな
く工業的量産化が容易であるのみならず、すぐれた品質
を有する産業的価値の大なるものである。
ｌＯ３成分を用い、前記範囲内の組成比によつて初めて
高い誘電率および小さな容量変化率を示し、さらに高周
波（ＩＭ圧）の損失角が著しく良好であると共に耐電圧
が高い特性を示すものであり、さらに本発明の組成物は
従来のビスマスや鉛（Ｂ１、Ｐｂ）成分を含んた温度変
化率の比較的小さな組成物に比べ、ビスマスや鉛（Ｂｉ
．Ｐｂ）゛等の成分は含有されておらず、従つて焼成中
のＢｉ．．Ｐｂ成分の蒸発の心配、さらに公害問題もな
く工業的量産化が容易であるのみならず、すぐれた品質
を有する産業的価値の大なるものである。
Claims (1)
- １ 固溶体になつているＢａＴｉＯ＿３成分９４．５〜
９９．５ｗｔ％、ＮｉＯ成分０．０５〜１．０ｗｔ％、
ＣａＯ＿２成分０．１〜１．０ｗｔ％、Ｎｂ＿２Ｏ＿５
成分０．３〜２．０ｗｔ％、ＴｉＯ＿２成分０．２〜１
．５ｗｔ％、ＳｉＯ＿２成分０．０５〜１．０ｗｔ％よ
りなることを特徴とする高誘電率磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153153A JPS6051204B2 (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153153A JPS6051204B2 (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5942704A JPS5942704A (ja) | 1984-03-09 |
| JPS6051204B2 true JPS6051204B2 (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=15556178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57153153A Expired JPS6051204B2 (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051204B2 (ja) |
-
1982
- 1982-09-01 JP JP57153153A patent/JPS6051204B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5942704A (ja) | 1984-03-09 |
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