JPS6216481B2 - - Google Patents
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- JPS6216481B2 JPS6216481B2 JP54053255A JP5325579A JPS6216481B2 JP S6216481 B2 JPS6216481 B2 JP S6216481B2 JP 54053255 A JP54053255 A JP 54053255A JP 5325579 A JP5325579 A JP 5325579A JP S6216481 B2 JPS6216481 B2 JP S6216481B2
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
本発明は高誘電率系磁器組成物に係り、複合酸
化物の固相反応によつて合成されたPb
（Mg1/2W1/2）O3―PbTiO3系酸化物で、低温度
焼結が可能で特に前述組成中のMgO量を化学量
論的計算値より過剰に添加することによつて誘電
率を低下させないで、温度特性が格段に改良され
た高誘電率系磁器組成物に関するものである。従
来、高誘電率磁器組成物として、BaTiO3、
BaSnO3、CaTiO3、PbTiO3などを基本として、
その置換固溶体あるいは他の結晶構造を有する化
合物との複合誘電体磁器が、種々の要求特性に対
して、広く実用化されている。これ等の磁器誘電
体は、特性改善の為に常温での誘電率を最大にす
ると誘電率の温度変化が大きくなり、一方誘電率
の温度変化を小さくすれば誘電率の最大値が減少
するなど実用上種々の問題点があり、その改善が
望まれていた。更に、通常1200〜1400℃附近の高
温領域で焼結を必要とするために焼結時、多量の
熱エネルギーを必要とし、更に高温下の焼成炉材
の熱的劣化損失が激しく、従つて焼成装置の保全
費がかさむ等の欠点があつた。また最近急速に普
及しつつある積層磁器コンデンサにあつては、製
造法上、内部電極を磁器誘電体に埋込んだ状態で
焼結する必要があり、焼結温度が1000℃を超える
従来の磁器誘電体では、1300℃以上の高温で安定
ではあるが高価な貴金属・白金、パラジウムもし
くはこれ等の合金を使用しなければならなかつ
た。もし1000℃以下程度の低温度焼結可能な磁器
誘電体を積層磁器コンデンサとして用いることが
可能であれば、埋込み内部電極に銀系、ニツケル
系、アルミ系等の安価な金属材料を内部電極とし
て使用出来ることになり、製造コスト面で極めて
有利である。もちろん低温度焼結で得られた磁器
誘電体は、絶縁抵抗が高く、誘電率が比較的大き
く、誘電体損失が小さく、かつ温度変化率の優れ
たものが必要とされる。従来、これ等の条件を備
えた低温度焼結による安定な磁器誘電体は少な
く、その実現が望まれていた。 本発明者等は、上述の要請に鑑み、鋭意研究の
結果、本発明に到達したものであり、その要旨
は、Pb（Mg1/2W1/2）O3とPbTiO3を主とする
組成物であつて Pb（Mg1/2W1/2）O3 ………20.0〜70.0モル％ PbTiO3 ……………30.0〜80.0モル％ の範囲の組成物に対してMgO量を化学量論的計
算値より30％まで過剰に添加含有（０を含まず）
したことを特徴とする高誘電率系磁器組成物に関
するものである。 すなわち、Pb（Mg1/2W1/2）O3―PbTiO3系
磁器組成物についてはすでにN.N.Krainik andA.
I.Agranovskaya（Fizika Tverdogo TelaVol.2.
No.．pp70〜72、Jaruary.1960）によつて提案
されているが、本発明はこの２成分系において特
にMgO量を化学量論的計算値より30％まで過剰
添加することによつて誘電率を低下させないで、
温度特性の改良に著しい効果を有することを見出
したものである。 すなわち、本発明は900〜1100℃附近の低温領
域で焼結することが可能で、かつ温度特性の優れ
た高誘電率系磁器組成物を提供するものである。 以下実施例によつて本発明を詳述する。 出発原料として酸化鉛（PbO）、酸化マグネシ
ウム（MgO）、酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化タング
ステン（WO3）、酸化チタン（TiO2）を用い、第
１表に示した配合比となるように秤量した。これ
等の原料配合物を合成樹脂ボールミルで、湿式混
合した後、700〜850℃で２時間仮焼し、化学反応
を行なわせしめた。この反応物を、ふたたびボー
ルミルを用いて、粒子径数μ程度に粉砕混合す
る。 この混合物に粘結剤としてポリビニールアルコ
ール（PVA）を適当量加え、約３トン／cm2の成
形圧力で直径16.5mm、厚さ0.6mmの円板状成形物
を作成した。成形物は高温での鉛成分の蒸発を防
ぐ為、マグネシア磁器製容器に密閉して、約900
〜1100℃で２時間本焼成する。こうして得られた
磁器素体の両端面に銀電極を焼付する。このよう
にして製造した試料を、それぞれ電気特性を測定
した結果を第１表に示す。 ここで誘電率εｓおよび誘電体損失（tanδ）
は、周波数1KHzで測定した。 温度特性は、室温20℃を基準として−25℃、＋
85℃容量変化率を求めた。
化物の固相反応によつて合成されたPb
（Mg1/2W1/2）O3―PbTiO3系酸化物で、低温度
焼結が可能で特に前述組成中のMgO量を化学量
論的計算値より過剰に添加することによつて誘電
率を低下させないで、温度特性が格段に改良され
た高誘電率系磁器組成物に関するものである。従
来、高誘電率磁器組成物として、BaTiO3、
BaSnO3、CaTiO3、PbTiO3などを基本として、
その置換固溶体あるいは他の結晶構造を有する化
合物との複合誘電体磁器が、種々の要求特性に対
して、広く実用化されている。これ等の磁器誘電
体は、特性改善の為に常温での誘電率を最大にす
ると誘電率の温度変化が大きくなり、一方誘電率
の温度変化を小さくすれば誘電率の最大値が減少
するなど実用上種々の問題点があり、その改善が
望まれていた。更に、通常1200〜1400℃附近の高
温領域で焼結を必要とするために焼結時、多量の
熱エネルギーを必要とし、更に高温下の焼成炉材
の熱的劣化損失が激しく、従つて焼成装置の保全
費がかさむ等の欠点があつた。また最近急速に普
及しつつある積層磁器コンデンサにあつては、製
造法上、内部電極を磁器誘電体に埋込んだ状態で
焼結する必要があり、焼結温度が1000℃を超える
従来の磁器誘電体では、1300℃以上の高温で安定
ではあるが高価な貴金属・白金、パラジウムもし
くはこれ等の合金を使用しなければならなかつ
た。もし1000℃以下程度の低温度焼結可能な磁器
誘電体を積層磁器コンデンサとして用いることが
可能であれば、埋込み内部電極に銀系、ニツケル
系、アルミ系等の安価な金属材料を内部電極とし
て使用出来ることになり、製造コスト面で極めて
有利である。もちろん低温度焼結で得られた磁器
誘電体は、絶縁抵抗が高く、誘電率が比較的大き
く、誘電体損失が小さく、かつ温度変化率の優れ
たものが必要とされる。従来、これ等の条件を備
えた低温度焼結による安定な磁器誘電体は少な
く、その実現が望まれていた。 本発明者等は、上述の要請に鑑み、鋭意研究の
結果、本発明に到達したものであり、その要旨
は、Pb（Mg1/2W1/2）O3とPbTiO3を主とする
組成物であつて Pb（Mg1/2W1/2）O3 ………20.0〜70.0モル％ PbTiO3 ……………30.0〜80.0モル％ の範囲の組成物に対してMgO量を化学量論的計
算値より30％まで過剰に添加含有（０を含まず）
したことを特徴とする高誘電率系磁器組成物に関
するものである。 すなわち、Pb（Mg1/2W1/2）O3―PbTiO3系
磁器組成物についてはすでにN.N.Krainik andA.
I.Agranovskaya（Fizika Tverdogo TelaVol.2.
No.．pp70〜72、Jaruary.1960）によつて提案
されているが、本発明はこの２成分系において特
にMgO量を化学量論的計算値より30％まで過剰
添加することによつて誘電率を低下させないで、
温度特性の改良に著しい効果を有することを見出
したものである。 すなわち、本発明は900〜1100℃附近の低温領
域で焼結することが可能で、かつ温度特性の優れ
た高誘電率系磁器組成物を提供するものである。 以下実施例によつて本発明を詳述する。 出発原料として酸化鉛（PbO）、酸化マグネシ
ウム（MgO）、酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化タング
ステン（WO3）、酸化チタン（TiO2）を用い、第
１表に示した配合比となるように秤量した。これ
等の原料配合物を合成樹脂ボールミルで、湿式混
合した後、700〜850℃で２時間仮焼し、化学反応
を行なわせしめた。この反応物を、ふたたびボー
ルミルを用いて、粒子径数μ程度に粉砕混合す
る。 この混合物に粘結剤としてポリビニールアルコ
ール（PVA）を適当量加え、約３トン／cm2の成
形圧力で直径16.5mm、厚さ0.6mmの円板状成形物
を作成した。成形物は高温での鉛成分の蒸発を防
ぐ為、マグネシア磁器製容器に密閉して、約900
〜1100℃で２時間本焼成する。こうして得られた
磁器素体の両端面に銀電極を焼付する。このよう
にして製造した試料を、それぞれ電気特性を測定
した結果を第１表に示す。 ここで誘電率εｓおよび誘電体損失（tanδ）
は、周波数1KHzで測定した。 温度特性は、室温20℃を基準として−25℃、＋
85℃容量変化率を求めた。
【表】
第１表において、試料No.１、２、４、７、13、
14、18は本発明の範囲外のものであり、比較の為
示した。 第１表より明らかなように、本発明範囲内のも
のは、比誘電率（εｓ）が約2340〜7090と高い値
を示し、特に試料No.９、10は従来のBaTiO3系磁
器誘電体の特性（T.C±10％以内の場合）に比較
して２倍の誘電率（εｓ）を有する。。又誘電体
損失（tanδ）は0.3〜2.1％と極めて小さな値を
示している状態でしかも1100℃未満の低温度で焼
結が可能である。すなわち、この組成範囲からは
ずれるものは第１表に示すように望ましい特性を
得ることはできなかつた。 その限定理由を具体的に述べる。 酸化マグネシウム（MgO）量を化学量論的計
算値より30％を越えた場合、誘電率（εｓ）が低
下し、温度特性が大きくなり、添加効果がない。 なお、実施例においてMgO等は炭酸塩の形で
用いたが他の形の例えば硝酸塩のものでも本発明
の技術思想に包含されることは明らかである。 以上の様に本発明のPb（Mg1/2W1/2）O3―
PbTiO3系高誘電率磁器組成物、特にMgO量を化
学量論的計算値より過剰に添加することによつて
高誘電率で温度特性の極めて小さな、1100℃以下
の低温度焼結が可能な、新規な磁器組成物が得ら
れ、また積層磁器コンデンサに使用した場合、埋
込内部電極に銀系・ニツケル系・アルミ系の如き
低融点金属の使用が可能となつた。 したがつて、従来の高温領域焼結材に比較し
て、多量の熱エネルギー、焼成炉材等の保全費に
格段の効果があるので省エネルギーの観点からコ
スト面で極めて有利な高誘電率系磁器組成物を提
供することができるので工業上の利益に大なるも
のがある。
14、18は本発明の範囲外のものであり、比較の為
示した。 第１表より明らかなように、本発明範囲内のも
のは、比誘電率（εｓ）が約2340〜7090と高い値
を示し、特に試料No.９、10は従来のBaTiO3系磁
器誘電体の特性（T.C±10％以内の場合）に比較
して２倍の誘電率（εｓ）を有する。。又誘電体
損失（tanδ）は0.3〜2.1％と極めて小さな値を
示している状態でしかも1100℃未満の低温度で焼
結が可能である。すなわち、この組成範囲からは
ずれるものは第１表に示すように望ましい特性を
得ることはできなかつた。 その限定理由を具体的に述べる。 酸化マグネシウム（MgO）量を化学量論的計
算値より30％を越えた場合、誘電率（εｓ）が低
下し、温度特性が大きくなり、添加効果がない。 なお、実施例においてMgO等は炭酸塩の形で
用いたが他の形の例えば硝酸塩のものでも本発明
の技術思想に包含されることは明らかである。 以上の様に本発明のPb（Mg1/2W1/2）O3―
PbTiO3系高誘電率磁器組成物、特にMgO量を化
学量論的計算値より過剰に添加することによつて
高誘電率で温度特性の極めて小さな、1100℃以下
の低温度焼結が可能な、新規な磁器組成物が得ら
れ、また積層磁器コンデンサに使用した場合、埋
込内部電極に銀系・ニツケル系・アルミ系の如き
低融点金属の使用が可能となつた。 したがつて、従来の高温領域焼結材に比較し
て、多量の熱エネルギー、焼成炉材等の保全費に
格段の効果があるので省エネルギーの観点からコ
スト面で極めて有利な高誘電率系磁器組成物を提
供することができるので工業上の利益に大なるも
のがある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Pb（Mg1/2W1/2）O3とPbTiO3を主とする
組成物であつて Pb（Mg1/2W1/2）O3 ………20.0〜70.0モル％ PbTiO3 ………30.0〜80.0モル％ の範囲の組成物に対してMgO量を計算値の30％
以下添加含有したことを特徴とする高誘電率系磁
器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5325579A JPS55144609A (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | High dielectric series porcelain composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5325579A JPS55144609A (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | High dielectric series porcelain composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55144609A JPS55144609A (en) | 1980-11-11 |
| JPS6216481B2 true JPS6216481B2 (ja) | 1987-04-13 |
Family
ID=12937669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5325579A Granted JPS55144609A (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | High dielectric series porcelain composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55144609A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157407A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-29 | Nippon Electric Co | Porcelain composition |
| US4450240A (en) * | 1982-03-17 | 1984-05-22 | Nippon Electric Co., Ltd. | Ceramic compositions having high dielectric constant and high specific resistivity |
| DE3782470T2 (de) * | 1986-08-28 | 1993-04-15 | Toshiba Kawasaki Kk | Keramikwerkstoff mit hoher dielektrischer konstante, sowie verfahren zu seiner herstellung. |
-
1979
- 1979-04-28 JP JP5325579A patent/JPS55144609A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55144609A (en) | 1980-11-11 |