JPS6117322B2 - - Google Patents
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- JPS6117322B2 JPS6117322B2 JP56190201A JP19020181A JPS6117322B2 JP S6117322 B2 JPS6117322 B2 JP S6117322B2 JP 56190201 A JP56190201 A JP 56190201A JP 19020181 A JP19020181 A JP 19020181A JP S6117322 B2 JPS6117322 B2 JP S6117322B2
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Landscapes
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は結晶粒径がきわめて微細でかつ寿命の
長い誘電体磁器組成物に関する。 従来高誘電率誘電体磁器組成物として、チタン
酸バリウムにシフターとしてチタン酸ストロンチ
ウム、錫酸バリウム、錫酸カルシウム、ジルコン
酸バリウム等を添加し、そのキユーリー点を室温
付近に移動させ用いている。しかしながら、その
結晶粒径は５μｍ以上で大きく、積層コンデンサ
などのように電界強度の大きい製品には不適当で
ある。すなわち、結晶粒径が大きい場合には結晶
粒子１個あたりにかかる電界強度は大きくなり、
そのため破壊電圧は低くなり、粒界に集まるボイ
ドの欠陥も増加し、寿命も短くなり、従つて信頼
性が低下するという欠点があつた。 本発明者らは上記の従来の組成物の欠点を解決
し、結晶粒径が５μｍ未満のきわめて微細で寿命
の長い誘電体磁器組成物を提供すべく検討した結
果、前記シフターに代えてチタン酸バリウムに酸
化サマリウムを添加すると、得られた誘電体磁器
組成物の結晶粒子が微細化することを見出し、本
発明に到達した。すなわち、本発明の基本的な要
旨とするところは、BaO39.0〜53.3mol％と
Sm2O31.0〜1.7mol％とTiO245.0〜60.0mol％とか
らなることを特徴とする誘電体磁器組成物、にあ
る。 本発明はさらに、上記BaO39.0〜53.3mol％、
Sm2O31.0〜1.7mol％、TiO245.0〜60.0mol％から
なる基本的な構成にCaO1.0〜10.0mol％を加えた
構成とすることができる。 本発明の組成物は上記構成によつて、実施例に
示すように、結晶粒径はきわめて微細であるの
で、積層コンデンサなどのように電界強度の大き
い製品には最適である。すなわち、結晶粒径が微
細であるので結晶粒子１個あたりにかかる電界強
度が小さくなり、それによつて破壊電圧が高くな
り、寿命はのびて信頼性が向上する。また、本発
明の組成物は誘電率が高くかつ誘電正接が低く、
十分実用的であることは実施例が示す通りであ
る。 このように、本発明の組成物の結晶粒径が微細
であるのは、上記組成となるように配合された原
料配合物を焼成する際に液相を生じ、それによつ
て焼結温度を低くし、結晶の過度の成長を抑制す
るためである。 本発明の組成物の組成において、酸化サマリウ
ムの量が1.0mol％未満であると、誘電正接が高く
なり、1.7mol％を越えると、キユーリー点が移動
しすぎて実用性に乏しくなる。酸化チタンの量が
45.0mol％未満では焼結困難となり、60.0mol％を
越えると巨大結晶が発生し、素地溶着が起こる。
酸化バリウムの量が39.0mol％未満では巨大結晶
が発生し、素地溶着が起こり、53.3mol％を越え
ると焼結困難となる。また、酸化カルシウムは磁
器化を促進するとともにシフターとしての効果も
有するもので、もろ量が1.0mol％未満では添加効
果なく、10.0mol％を越えると、結晶粒径が大き
くなる。 本発明はさらに、上記バリウム、サマリウムお
よびチタンの酸化物、またはバリウム、サマリウ
ム、チタンおよびカルシウムの酸化物よりなる主
成分に対し、マンガン、クロム、鉄、ニツケルお
よびコバルトの酸化物からなる群の中から選ばれ
た少くとも１種を、それぞれMnO2、Cr2O3、
FeO、NiOおよびCoOに換算して該主成分の0.05
〜0.6重量％添加せしめた構成とすることができ
る。これら添加剤は磁器の焼結性の向上および誘
電正接の改善の効果を有するものであり、その添
加量が0.05重量％未満では添加効果なく、0.6重
量％を越えると誘電率が低下する。 本発明の組成物は、例えば、焼結後に本発明の
組成物の組成になるように秤取された原料配合物
をボールミルで湿式混合・粉砕し、得られた混
合・粉砕物を脱水・乾燥後、所定の形状に加圧成
形して焼成することにより得ることができる。こ
の場合、原料として使用するバリウム化合物は
BaCO3、BaC2O4、サマリウム化合物はSm2O3、
Sm2（C2O4）3、チタン化合物はTiO2、Ti
（C2O4）2、カルシウム化合物はCaCO3、CaOが好
適であり、かつ添加剤の原料としてはMnCO3、
MnO2、Cr2O3、CrO3、FeO、Fe2O3、NiO、
NiO2、CoO、Co2O3が好適である。 次に、本発明を実施例によつてさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以
下の実施例に限定されるものではない。 実施例 １ 原料としてそれぞれ試薬１級のBaCO3、Sm2O3
およびTiO2を、焼成後に第１表に示す主成分配
合比になるように秤取し、ボールミル中で20時間
湿式混合・粉砕し、脱水・乾燥後、成形圧力
3ton／cm2で直径16mm厚さ0.6mmの円板に加圧成形
し、この成形物を第１表に示す焼成温度1320〜
1390℃で１時間焼成し試料番号１〜５を得た。 これら試料の結晶粒径は光学顕微鏡により倍率
400で観察し、誘電率および誘電正接は試料の両
面に銀電極を焼き付け、YHPデジタルXCRメー
タモデル4274Aを使用し、測定温度25℃、測定電
圧1.0Vrms、測定周波数1.0KHzによる測定により
求めた。 これら物性の測定結果を第１表に示す。
長い誘電体磁器組成物に関する。 従来高誘電率誘電体磁器組成物として、チタン
酸バリウムにシフターとしてチタン酸ストロンチ
ウム、錫酸バリウム、錫酸カルシウム、ジルコン
酸バリウム等を添加し、そのキユーリー点を室温
付近に移動させ用いている。しかしながら、その
結晶粒径は５μｍ以上で大きく、積層コンデンサ
などのように電界強度の大きい製品には不適当で
ある。すなわち、結晶粒径が大きい場合には結晶
粒子１個あたりにかかる電界強度は大きくなり、
そのため破壊電圧は低くなり、粒界に集まるボイ
ドの欠陥も増加し、寿命も短くなり、従つて信頼
性が低下するという欠点があつた。 本発明者らは上記の従来の組成物の欠点を解決
し、結晶粒径が５μｍ未満のきわめて微細で寿命
の長い誘電体磁器組成物を提供すべく検討した結
果、前記シフターに代えてチタン酸バリウムに酸
化サマリウムを添加すると、得られた誘電体磁器
組成物の結晶粒子が微細化することを見出し、本
発明に到達した。すなわち、本発明の基本的な要
旨とするところは、BaO39.0〜53.3mol％と
Sm2O31.0〜1.7mol％とTiO245.0〜60.0mol％とか
らなることを特徴とする誘電体磁器組成物、にあ
る。 本発明はさらに、上記BaO39.0〜53.3mol％、
Sm2O31.0〜1.7mol％、TiO245.0〜60.0mol％から
なる基本的な構成にCaO1.0〜10.0mol％を加えた
構成とすることができる。 本発明の組成物は上記構成によつて、実施例に
示すように、結晶粒径はきわめて微細であるの
で、積層コンデンサなどのように電界強度の大き
い製品には最適である。すなわち、結晶粒径が微
細であるので結晶粒子１個あたりにかかる電界強
度が小さくなり、それによつて破壊電圧が高くな
り、寿命はのびて信頼性が向上する。また、本発
明の組成物は誘電率が高くかつ誘電正接が低く、
十分実用的であることは実施例が示す通りであ
る。 このように、本発明の組成物の結晶粒径が微細
であるのは、上記組成となるように配合された原
料配合物を焼成する際に液相を生じ、それによつ
て焼結温度を低くし、結晶の過度の成長を抑制す
るためである。 本発明の組成物の組成において、酸化サマリウ
ムの量が1.0mol％未満であると、誘電正接が高く
なり、1.7mol％を越えると、キユーリー点が移動
しすぎて実用性に乏しくなる。酸化チタンの量が
45.0mol％未満では焼結困難となり、60.0mol％を
越えると巨大結晶が発生し、素地溶着が起こる。
酸化バリウムの量が39.0mol％未満では巨大結晶
が発生し、素地溶着が起こり、53.3mol％を越え
ると焼結困難となる。また、酸化カルシウムは磁
器化を促進するとともにシフターとしての効果も
有するもので、もろ量が1.0mol％未満では添加効
果なく、10.0mol％を越えると、結晶粒径が大き
くなる。 本発明はさらに、上記バリウム、サマリウムお
よびチタンの酸化物、またはバリウム、サマリウ
ム、チタンおよびカルシウムの酸化物よりなる主
成分に対し、マンガン、クロム、鉄、ニツケルお
よびコバルトの酸化物からなる群の中から選ばれ
た少くとも１種を、それぞれMnO2、Cr2O3、
FeO、NiOおよびCoOに換算して該主成分の0.05
〜0.6重量％添加せしめた構成とすることができ
る。これら添加剤は磁器の焼結性の向上および誘
電正接の改善の効果を有するものであり、その添
加量が0.05重量％未満では添加効果なく、0.6重
量％を越えると誘電率が低下する。 本発明の組成物は、例えば、焼結後に本発明の
組成物の組成になるように秤取された原料配合物
をボールミルで湿式混合・粉砕し、得られた混
合・粉砕物を脱水・乾燥後、所定の形状に加圧成
形して焼成することにより得ることができる。こ
の場合、原料として使用するバリウム化合物は
BaCO3、BaC2O4、サマリウム化合物はSm2O3、
Sm2（C2O4）3、チタン化合物はTiO2、Ti
（C2O4）2、カルシウム化合物はCaCO3、CaOが好
適であり、かつ添加剤の原料としてはMnCO3、
MnO2、Cr2O3、CrO3、FeO、Fe2O3、NiO、
NiO2、CoO、Co2O3が好適である。 次に、本発明を実施例によつてさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以
下の実施例に限定されるものではない。 実施例 １ 原料としてそれぞれ試薬１級のBaCO3、Sm2O3
およびTiO2を、焼成後に第１表に示す主成分配
合比になるように秤取し、ボールミル中で20時間
湿式混合・粉砕し、脱水・乾燥後、成形圧力
3ton／cm2で直径16mm厚さ0.6mmの円板に加圧成形
し、この成形物を第１表に示す焼成温度1320〜
1390℃で１時間焼成し試料番号１〜５を得た。 これら試料の結晶粒径は光学顕微鏡により倍率
400で観察し、誘電率および誘電正接は試料の両
面に銀電極を焼き付け、YHPデジタルXCRメー
タモデル4274Aを使用し、測定温度25℃、測定電
圧1.0Vrms、測定周波数1.0KHzによる測定により
求めた。 これら物性の測定結果を第１表に示す。
【表】
得られた試料はいずれも第１表が示すように、
結晶粒径3.0μｍ以下で、かつ実用的な誘電率お
よび誘電正接を有する誘電体磁器組成物であり、
積層コンデンサのごとき電界強度の大きい製品に
は最適なものである。 実施例 ２ 原料として試薬１級のBaC2O4、Sm2
（C2O4）3、Ti（C2O4）2およびCaCO3を、焼成後に
第２表に示す主成分配合比になるように秤取し、
実施例１と同様に処理して試料番号６〜８を得
た。 これらの試料の結晶粒径、誘電率および誘電正
接の測定方法は実施例１の場合と同一であり、そ
の測定結果を第２表に示す。
結晶粒径3.0μｍ以下で、かつ実用的な誘電率お
よび誘電正接を有する誘電体磁器組成物であり、
積層コンデンサのごとき電界強度の大きい製品に
は最適なものである。 実施例 ２ 原料として試薬１級のBaC2O4、Sm2
（C2O4）3、Ti（C2O4）2およびCaCO3を、焼成後に
第２表に示す主成分配合比になるように秤取し、
実施例１と同様に処理して試料番号６〜８を得
た。 これらの試料の結晶粒径、誘電率および誘電正
接の測定方法は実施例１の場合と同一であり、そ
の測定結果を第２表に示す。
【表】
第２表が示すように、酸化カルシウムの添加に
より焼成温度を低下させることができた。 実施例 ３ 原料としてそれぞれ試薬１級のBaCO3、
Sm2O3、およびTiO2を用い、これに添加剤マン
ガン、クロム、鉄、ニツケルおよびコバルトの酸
化物の原料としてそれぞれ試薬１級のMnCO3、
Cr2O3、FeO、NiOおよびCoOを添加したほかは
実施例１の場合と同様に処理して試料番号９〜15
を得た。 これらの試料の結晶粒径、誘電率および誘電正
接の測定方法は実施例１の場合と同一であり、そ
の測定結果を第３表に示す。
より焼成温度を低下させることができた。 実施例 ３ 原料としてそれぞれ試薬１級のBaCO3、
Sm2O3、およびTiO2を用い、これに添加剤マン
ガン、クロム、鉄、ニツケルおよびコバルトの酸
化物の原料としてそれぞれ試薬１級のMnCO3、
Cr2O3、FeO、NiOおよびCoOを添加したほかは
実施例１の場合と同様に処理して試料番号９〜15
を得た。 これらの試料の結晶粒径、誘電率および誘電正
接の測定方法は実施例１の場合と同一であり、そ
の測定結果を第３表に示す。
【表】
【表】
第３表が示すように、マンガン、クロム、鉄、
ニツケルおよびコバルトの酸化物の添加により、
焼成温度および誘電正接を低下させることができ
た。 実施例 ４ 酸化カルシウムの原料としてCaCO3に替えて
CaOを用い、また添加剤のマンガン、クロム、
鉄、ニツケルおよびコバルトの酸化物の原料とし
て、それぞれ試薬１級のMnO2、CrO3、Fe2O3、
NiO2およびCo2O3を添加したほかは実施例２の場
合と同様に処理して試料番号16〜22を得た。これ
らの試料の結晶粒径、誘電率および誘電正接の測
定方法は実施例１の場合と同一であり、その測定
結果を４表に示す。 第４表が示すように、マンガン、クロム、鉄、
ニツケルおよびコバルトの酸化物を添加すること
により、焼成温度および誘電正接を低下させるこ
とができる。
ニツケルおよびコバルトの酸化物の添加により、
焼成温度および誘電正接を低下させることができ
た。 実施例 ４ 酸化カルシウムの原料としてCaCO3に替えて
CaOを用い、また添加剤のマンガン、クロム、
鉄、ニツケルおよびコバルトの酸化物の原料とし
て、それぞれ試薬１級のMnO2、CrO3、Fe2O3、
NiO2およびCo2O3を添加したほかは実施例２の場
合と同様に処理して試料番号16〜22を得た。これ
らの試料の結晶粒径、誘電率および誘電正接の測
定方法は実施例１の場合と同一であり、その測定
結果を４表に示す。 第４表が示すように、マンガン、クロム、鉄、
ニツケルおよびコバルトの酸化物を添加すること
により、焼成温度および誘電正接を低下させるこ
とができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ バリウム、サマリウムおよびチタンの酸化物
をそれぞれBaO、Sm2O3およびTiO2に換算し
て、BaO39.0乃至53.3mol％とSm2O31.0乃至
1.7mol％とTiO245.0乃至60.0mol％とからなるこ
とを特徴とする誘電体磁器組成物。 ２ バリウム、サマリウム、チタンおよびカルシ
ウムの酸化物をそれぞれBaO、Sm2O3、TiO2お
よびCaOに換算して、BaO39.0乃至53.3mol％と
Sm2O31.0乃至1.7mol％とTiO245.0乃至60.0mol％
とCaO1.0乃至10.0mol％とからなることを特徴と
する誘電体磁器組成物。 ３ バリウム、サマリウムおよびチタンの酸化物
をそれぞれBaO、Sm2O3およびTiO2に換算し
て、BaO39.0乃至53.3mol％とSm2O31.0乃至
1.7mol％とTiO245.0乃至60.0mol％とからなる主
成分に、マンガン、クロム、鉄、ニツケルおよび
コバルトの酸化物からなる群の中から選ばれた少
くとも１種を、それぞれMnO2、Cr2O3、FeO、
NiOおよびCoOに換算して、該主成分の0.05乃至
0.6重量％添加してなることを特徴とする誘電体
磁器組成物。 ４ バリウム、サマリウム、チタンおよびカルシ
ウムの酸化物をそれぞれBaO、Sm2O3、TiO2お
よびCaOに換算して、BaO39.0乃至53.3mol％と
Sm2O31.0乃至1.7mol％とTiO245.0乃至60.0mol％
とCaO1.0乃至10.0mol％とからなる主成分に、マ
ンガン、クロム、鉄、ニツケルおよびコバルトの
酸化物からなる群の中から選ばれた少くとも１種
を、それぞれMnO2、Cr2O3、FeO、NiOおよび
CoOに換算して、該主成分の0.05乃至0.6重量％
添加してなることを特徴とする誘電体磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56190201A JPS5893103A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56190201A JPS5893103A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893103A JPS5893103A (ja) | 1983-06-02 |
| JPS6117322B2 true JPS6117322B2 (ja) | 1986-05-07 |
Family
ID=16254130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56190201A Granted JPS5893103A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893103A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6361319U (ja) * | 1986-10-11 | 1988-04-23 | ||
| JPS63100312U (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-29 | ||
| JPS6456311U (ja) * | 1987-10-03 | 1989-04-07 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625509A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-01-12 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP56190201A patent/JPS5893103A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6361319U (ja) * | 1986-10-11 | 1988-04-23 | ||
| JPS63100312U (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-29 | ||
| JPS6456311U (ja) * | 1987-10-03 | 1989-04-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5893103A (ja) | 1983-06-02 |
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