JPS6234708B2 - - Google Patents
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- JPS6234708B2 JPS6234708B2 JP56156685A JP15668581A JPS6234708B2 JP S6234708 B2 JPS6234708 B2 JP S6234708B2 JP 56156685 A JP56156685 A JP 56156685A JP 15668581 A JP15668581 A JP 15668581A JP S6234708 B2 JPS6234708 B2 JP S6234708B2
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Landscapes
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は磁器組成物特に1000℃以下の低温で焼
結でき誘電率と比抵抗の積が高く、しかも機械的
強度の高い誘電体磁器組成物に関するものであ
る。 従来、誘電体磁器組成物として、チタン酸バリ
ウム（BaTiO3）などを主成分とする磁器組成物が
広く実用化されていることは周知のとおりであ
る。しかしながら、BaTiO3などを主成分とする
ものは焼結温度が通常1300〜1400℃の高温であ
る。このため、これを積層形コンデンサに利用す
る場合には、内部電極としてこの焼結温度に耐え
得る材料、例えば白金、パラジウム等の高価な貴
金属を使用しなければならず、製造コストが高く
つくという欠点がある。積層形コンデンサを安く
作るためには、銀、ニツケル等を主成分とする安
価な金属が内部電極に使用できるような、できる
だけ低温、特に1000℃以下の低い温度で焼結でき
る磁器組成物が望まれている。 ところで磁器組成物を用い、実用的な積層形コ
ンデンサを作製するときに磁器組成物の電気的特
性として多くの項目が評価されなければならな
い。一般的に誘電率はできるだけ大きく、誘電損
失はできるだけ小さく、比抵抗はできるだけ大き
く、誘電率の温度変化は小さいことなどが要求さ
れる。しかしながら、実際に積層形コンデンサを
種々の機器に用いる場合においては誘電率でな
く、まず容量、次に容量の温度変化率、誘電損失
などの値が必要とされる。積層形コンデンサにお
いて、容量は磁器組成物の誘電率に比例するが、
しかし、その厚みに反比例し、電極面積、積層数
に比例するので、一定の容量を得るためには磁器
組成物の誘電率が大きいことは必ずしも絶対的な
要因でない。さらに容量の温度変化率（誘電率の
温度変化率）は用途により種々許容された範囲が
あり、磁器組成物の誘電率の温度変化率も積層形
コンデンサを作製するときの絶対的な要因でな
い。 一方、誘電損失は用途により一定の値以下でな
ければならないという規定があり、室温で最大
5.0％以下である。この値を越えると積層磁器コ
ンデンサの信頼性に問題が生じてくる。さらに比
抵抗に関しては、例えば、EIAJ規格（日本電子
機械工学会の電子機器用積層磁器コンデンサ（チ
ツプ形）RC−3698B）に述べられているごと
く、積層コンデンサの絶縁抵抗として10000MΩ
以上または容量抵抗積で、500μＦ・ＭΩ以上の
いずれか小さい方以上と規定されている。これら
いずれかの値を下回ると積層磁器コンデンサの信
頼性に問題が生じてくる。すなわち磁器組成物の
誘電率と比抵抗の積がある絶対値以上なければ、
任意の容量、特に大きな容量のコンデンサを実用
的期格に合せることができず、その用途が非常に
限定され、実用的な意味がなくなる。この点を詳
しく説明すると次の様になる。積層形コンデンサ
では、ｎ＋１個の内部電極を構成して一般にｎ個
の同じ厚さの層からなる単一層コンデンサが積層
された構造になつている。この場合、単一層当り
の容量をC0、絶縁抵抗をRoとすれば、積層形コ
ンデンサの容量ＣはCoのｎ倍になり、絶縁抵抗
ＲはRoの１／ｎになる。ここで磁器組成物の誘
電率をε、真空の誘電率をεｏ、磁器組成物の比
抵抗をρ、単一層コンデンサの磁器の厚さをｄ、
重なる電極面積をｓとすれば、単一層コンデンサ
のCoは（εｏεｓ／ｄ）となりRoは（ρｄ）／
ｓとなる。従つてｎ層からなる積層コンデンサの
容量(C)と絶縁抵抗（Ｒ）の積Ｃ×Ｒは〔（ρ
ｄ）／（ns）〕×〔（ｎεｏεｓ）ｄ〕＝εｏερと
なる。すなわちどのような容量の積層コンデンサ
もその容量・抵抗積Ｃ×Ｒは、磁器組成物のεと
ρの積にεｏを乗じた一定値（εｏερ）に規格
化される。容量・抵抗積Ｃ×Ｒが500μＦ・ＭΩ
すなわち500F・Ω以上ということは、εｏ＝
8.855×10-14F／cmより、Ｃ×Ｒ＝εｏερ＝
8.855×10-14（Ｆ／cm）×ε×ρ500F・Ωよつ
てερ≧5.65×1015Ω・cmなる要求がある。例え
ばε＝10000ではρ≧5.65×1011Ω・cm、ε＝
3000ではρ≧1.88×1012Ω・cm、ε＝500ではρ
1.13×1013Ω・cmが要求される。誘電率に応じ
てこれらの値以上のρを持つ磁器組成物であれば
どのような大きな容量の積層コンデンサも容量・
抵抗積は500μＦ・ＭΩを満足する。もしεが
3000でρが要求値より１桁低い1.88×1011Ω・cm
とすればεｏερ＝50μＦ・ＭΩで500μＦ・Ｍ
Ωは満足せず、絶縁抵抗として10000MΩすなわ
ち、1010Ω以上を満足するには容量Ｃとして
0.005μＦ以下に限定されなければならない。そ
れはこの積層コンデンサの容量・抵抗積（Ｃ×
Ｒ）は常に50μＦ・ＭΩを示しているので、Ｒが
10000MΩのとき、Ｃは0.005μＦとなり、Ｃがこ
れより大きければＲは10000MΩより小さくな
り、0.005μＦが規格を満たす最高の容量となる
ためである。従つて磁器組成物の比抵抗が低いと
その材料の実用性、特に積層形コンデンサの特長
である小型大容量の特長を生かすことはできない
し、全く意味のないことにもなる。よつて磁器組
成物の誘電率と比抵抗の積がある値以上を持つこ
とが実用上極めて重要なことである。 また積層形チツプコンデンサの場合はチツプコ
ンデンサを基板に実装したときの基板とチツプコ
ンデンサが構成している磁器との熱膨張係数の違
いによりチツプコンデンサに機械的な歪みが加わ
り、クラツクの発生や、ひどい場合にはチツプコ
ンデンサが破損する場合が生じる。またエポキシ
系樹脂等を外装したデイツプコンデンサの場合も
外装樹脂の応力によつてデイツプコンデンサにク
ラツクが発生する場合がある。 いずれの場合もコンデンサを形成している磁器
の機械的強度が低いほどクラツクが生じやすく、
また破損しやすいため、信頼性が低くなる。した
がつて磁器の機械的強度をできるだけ増大させる
ことは実用上きわめて重要なことである。 本発明者の実験によれば積層磁器コンデンサに
要求される信頼性を確保するためには、磁器の抗
折強度が1000Kg／cm2以上であることが望ましい。 ところでPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系磁
器組成物については既にエヌ・エヌ・クライニ
ク、エイアイ・アグロノフスカヤ（フイジコ ト
ベルドゴテラ Vol2、No1 70〜72ページ１月
1960年）〔Ｎ：N.Krainik and A.I.Agranovskaya
（Fiziko Tverdogo Tela、Vo.2、No.１、pp70〜
72、January1960）〕より提案があつたが、誘電
率とその温度変化についての記載のみであつた。 また（SrxPb1−xTiO3）ａ（PbMg0.5W0.5O3）
ｂ〔ただしｘ＝０〜0.10、ａは0.35〜0.5、ｂは
0.5〜0.65であり、そしてａ＋ｂ＝１〕はモノリ
シツクコンデンサおよびその製造方法として特開
昭52〜21662号に開示され、また誘電体粉末組成
物として特開昭52−21699号に開示されている。
しかしここでは誘電率（2000〜5500）と誘電損失
（2.0％〜4.4％）に関するデータの記載しかな
い。 またPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系を含む
三成分系については特開昭55−111011において
Pb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3−Pb
（Mg1/3Nb2/3）O3系が開示され、特開昭55−
117809においてPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3
−Pb（Mg1/3Ta2/3）O3系が開示されている。
これらにおいても誘電率や誘電損失、および誘電
率の温度特性についてのみ記載されている。 以上いずれも比抵抗や機械的強度に関する開示
は全くされておらずその実用性については明らか
でなかつた。 さらに本発明者達は既に910〜950℃の温度で焼
結でき、Pb（Mg1/2W1/2）O3と、PbTiO32成
分系からなり、これを〔Pb（Mg1/2W1/2）
O3〕ｘ〔PbTiO3〕1-xと表わしたときにｘが0.65
＜ｘ≦1.00の範囲にある磁器組成物を提案してい
る。この磁器組成物は誘電率と比抵抗の積が高い
値を持ち、誘電損失の小さい優れた電気的特性を
有している。しかしながら、この組成物は、機械
的強度が低いため、その用途は自ら狭い範囲に限
定せざるを得なかつた。すなわち実用的な積層磁
器コンデンサを得るためには容量抵抗積、誘電損
失、機械的強度の３つの特性が同時に所定の特性
値を示す磁器組成物が必要となる。 本発明の目的は機械的強度の大きいしかも容量
抵抗積の高く（誘電損失の小さな実用性に優れた
磁器組成物を提供することにある。すなわち本発
明は、マンガン・ニオブ酸鉛［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］からなる組
成物を［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-Xと表わしたときＸが0.005
≦Ｘ≦0.08の範囲にあることを特徴とする磁器組
成物であり、マンガン・ニオブ酸鉛［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］、およびチタ
ン酸鉛［PbTiO3］からなる組成物を［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］Y・［PbTiO3］Zと表わしたとき（ただしＸ＋
Ｙ＋Ｚ＝1.00）、この３成分組成図において
結でき誘電率と比抵抗の積が高く、しかも機械的
強度の高い誘電体磁器組成物に関するものであ
る。 従来、誘電体磁器組成物として、チタン酸バリ
ウム（BaTiO3）などを主成分とする磁器組成物が
広く実用化されていることは周知のとおりであ
る。しかしながら、BaTiO3などを主成分とする
ものは焼結温度が通常1300〜1400℃の高温であ
る。このため、これを積層形コンデンサに利用す
る場合には、内部電極としてこの焼結温度に耐え
得る材料、例えば白金、パラジウム等の高価な貴
金属を使用しなければならず、製造コストが高く
つくという欠点がある。積層形コンデンサを安く
作るためには、銀、ニツケル等を主成分とする安
価な金属が内部電極に使用できるような、できる
だけ低温、特に1000℃以下の低い温度で焼結でき
る磁器組成物が望まれている。 ところで磁器組成物を用い、実用的な積層形コ
ンデンサを作製するときに磁器組成物の電気的特
性として多くの項目が評価されなければならな
い。一般的に誘電率はできるだけ大きく、誘電損
失はできるだけ小さく、比抵抗はできるだけ大き
く、誘電率の温度変化は小さいことなどが要求さ
れる。しかしながら、実際に積層形コンデンサを
種々の機器に用いる場合においては誘電率でな
く、まず容量、次に容量の温度変化率、誘電損失
などの値が必要とされる。積層形コンデンサにお
いて、容量は磁器組成物の誘電率に比例するが、
しかし、その厚みに反比例し、電極面積、積層数
に比例するので、一定の容量を得るためには磁器
組成物の誘電率が大きいことは必ずしも絶対的な
要因でない。さらに容量の温度変化率（誘電率の
温度変化率）は用途により種々許容された範囲が
あり、磁器組成物の誘電率の温度変化率も積層形
コンデンサを作製するときの絶対的な要因でな
い。 一方、誘電損失は用途により一定の値以下でな
ければならないという規定があり、室温で最大
5.0％以下である。この値を越えると積層磁器コ
ンデンサの信頼性に問題が生じてくる。さらに比
抵抗に関しては、例えば、EIAJ規格（日本電子
機械工学会の電子機器用積層磁器コンデンサ（チ
ツプ形）RC−3698B）に述べられているごと
く、積層コンデンサの絶縁抵抗として10000MΩ
以上または容量抵抗積で、500μＦ・ＭΩ以上の
いずれか小さい方以上と規定されている。これら
いずれかの値を下回ると積層磁器コンデンサの信
頼性に問題が生じてくる。すなわち磁器組成物の
誘電率と比抵抗の積がある絶対値以上なければ、
任意の容量、特に大きな容量のコンデンサを実用
的期格に合せることができず、その用途が非常に
限定され、実用的な意味がなくなる。この点を詳
しく説明すると次の様になる。積層形コンデンサ
では、ｎ＋１個の内部電極を構成して一般にｎ個
の同じ厚さの層からなる単一層コンデンサが積層
された構造になつている。この場合、単一層当り
の容量をC0、絶縁抵抗をRoとすれば、積層形コ
ンデンサの容量ＣはCoのｎ倍になり、絶縁抵抗
ＲはRoの１／ｎになる。ここで磁器組成物の誘
電率をε、真空の誘電率をεｏ、磁器組成物の比
抵抗をρ、単一層コンデンサの磁器の厚さをｄ、
重なる電極面積をｓとすれば、単一層コンデンサ
のCoは（εｏεｓ／ｄ）となりRoは（ρｄ）／
ｓとなる。従つてｎ層からなる積層コンデンサの
容量(C)と絶縁抵抗（Ｒ）の積Ｃ×Ｒは〔（ρ
ｄ）／（ns）〕×〔（ｎεｏεｓ）ｄ〕＝εｏερと
なる。すなわちどのような容量の積層コンデンサ
もその容量・抵抗積Ｃ×Ｒは、磁器組成物のεと
ρの積にεｏを乗じた一定値（εｏερ）に規格
化される。容量・抵抗積Ｃ×Ｒが500μＦ・ＭΩ
すなわち500F・Ω以上ということは、εｏ＝
8.855×10-14F／cmより、Ｃ×Ｒ＝εｏερ＝
8.855×10-14（Ｆ／cm）×ε×ρ500F・Ωよつ
てερ≧5.65×1015Ω・cmなる要求がある。例え
ばε＝10000ではρ≧5.65×1011Ω・cm、ε＝
3000ではρ≧1.88×1012Ω・cm、ε＝500ではρ
1.13×1013Ω・cmが要求される。誘電率に応じ
てこれらの値以上のρを持つ磁器組成物であれば
どのような大きな容量の積層コンデンサも容量・
抵抗積は500μＦ・ＭΩを満足する。もしεが
3000でρが要求値より１桁低い1.88×1011Ω・cm
とすればεｏερ＝50μＦ・ＭΩで500μＦ・Ｍ
Ωは満足せず、絶縁抵抗として10000MΩすなわ
ち、1010Ω以上を満足するには容量Ｃとして
0.005μＦ以下に限定されなければならない。そ
れはこの積層コンデンサの容量・抵抗積（Ｃ×
Ｒ）は常に50μＦ・ＭΩを示しているので、Ｒが
10000MΩのとき、Ｃは0.005μＦとなり、Ｃがこ
れより大きければＲは10000MΩより小さくな
り、0.005μＦが規格を満たす最高の容量となる
ためである。従つて磁器組成物の比抵抗が低いと
その材料の実用性、特に積層形コンデンサの特長
である小型大容量の特長を生かすことはできない
し、全く意味のないことにもなる。よつて磁器組
成物の誘電率と比抵抗の積がある値以上を持つこ
とが実用上極めて重要なことである。 また積層形チツプコンデンサの場合はチツプコ
ンデンサを基板に実装したときの基板とチツプコ
ンデンサが構成している磁器との熱膨張係数の違
いによりチツプコンデンサに機械的な歪みが加わ
り、クラツクの発生や、ひどい場合にはチツプコ
ンデンサが破損する場合が生じる。またエポキシ
系樹脂等を外装したデイツプコンデンサの場合も
外装樹脂の応力によつてデイツプコンデンサにク
ラツクが発生する場合がある。 いずれの場合もコンデンサを形成している磁器
の機械的強度が低いほどクラツクが生じやすく、
また破損しやすいため、信頼性が低くなる。した
がつて磁器の機械的強度をできるだけ増大させる
ことは実用上きわめて重要なことである。 本発明者の実験によれば積層磁器コンデンサに
要求される信頼性を確保するためには、磁器の抗
折強度が1000Kg／cm2以上であることが望ましい。 ところでPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系磁
器組成物については既にエヌ・エヌ・クライニ
ク、エイアイ・アグロノフスカヤ（フイジコ ト
ベルドゴテラ Vol2、No1 70〜72ページ１月
1960年）〔Ｎ：N.Krainik and A.I.Agranovskaya
（Fiziko Tverdogo Tela、Vo.2、No.１、pp70〜
72、January1960）〕より提案があつたが、誘電
率とその温度変化についての記載のみであつた。 また（SrxPb1−xTiO3）ａ（PbMg0.5W0.5O3）
ｂ〔ただしｘ＝０〜0.10、ａは0.35〜0.5、ｂは
0.5〜0.65であり、そしてａ＋ｂ＝１〕はモノリ
シツクコンデンサおよびその製造方法として特開
昭52〜21662号に開示され、また誘電体粉末組成
物として特開昭52−21699号に開示されている。
しかしここでは誘電率（2000〜5500）と誘電損失
（2.0％〜4.4％）に関するデータの記載しかな
い。 またPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系を含む
三成分系については特開昭55−111011において
Pb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3−Pb
（Mg1/3Nb2/3）O3系が開示され、特開昭55−
117809においてPb（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3
−Pb（Mg1/3Ta2/3）O3系が開示されている。
これらにおいても誘電率や誘電損失、および誘電
率の温度特性についてのみ記載されている。 以上いずれも比抵抗や機械的強度に関する開示
は全くされておらずその実用性については明らか
でなかつた。 さらに本発明者達は既に910〜950℃の温度で焼
結でき、Pb（Mg1/2W1/2）O3と、PbTiO32成
分系からなり、これを〔Pb（Mg1/2W1/2）
O3〕ｘ〔PbTiO3〕1-xと表わしたときにｘが0.65
＜ｘ≦1.00の範囲にある磁器組成物を提案してい
る。この磁器組成物は誘電率と比抵抗の積が高い
値を持ち、誘電損失の小さい優れた電気的特性を
有している。しかしながら、この組成物は、機械
的強度が低いため、その用途は自ら狭い範囲に限
定せざるを得なかつた。すなわち実用的な積層磁
器コンデンサを得るためには容量抵抗積、誘電損
失、機械的強度の３つの特性が同時に所定の特性
値を示す磁器組成物が必要となる。 本発明の目的は機械的強度の大きいしかも容量
抵抗積の高く（誘電損失の小さな実用性に優れた
磁器組成物を提供することにある。すなわち本発
明は、マンガン・ニオブ酸鉛［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］からなる組
成物を［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-Xと表わしたときＸが0.005
≦Ｘ≦0.08の範囲にあることを特徴とする磁器組
成物であり、マンガン・ニオブ酸鉛［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］、およびチタ
ン酸鉛［PbTiO3］からなる組成物を［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］Y・［PbTiO3］Zと表わしたとき（ただしＸ＋
Ｙ＋Ｚ＝1.00）、この３成分組成図において
【表】
の各点を結ぶ線上（ただしＺ＝０の部分は除
く。）およびこの範囲内にあることを特徴とする
磁器組成物である。本発明の磁器組成物は積層形
コンデンサに利用する場合、銀、ニツケル等を主
成分とする安価な内部電極が使用可能な、900℃
〜1000℃の温度で焼結でき容量、抵抗積が500μ
Ｆ・ＭΩ以上で、しかも誘電損失が小さく、機械
的強度が高く、また誘電率も前記の範囲内で300
〜6000程度の値を持つ優れた材料である。 次に本発明を実施例によつて詳細に説明する。 実施例 出発原料として純度99.9％以上の酸化鉛
（PbO）、酸化マグネシウム（MgO）、炭酸マンガ
ン（MnCO3）酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化タング
ステン（WO3）および酸化チタン（TiO2）を使用
し、所定の配合比に秤量した。次にボールミル中
で湿式混合した後750℃〜800℃で予焼した。その
後、ボールミルで粉砕し、口別、乾燥後、有機バ
インダーを入れ整粒後プレスし、直径16mm、厚さ
約２mmの円板を４枚と直径16mm、厚さ約10mmの円
柱を作製した。次に空気中において900℃〜1000
℃で１時間焼結した。焼結した円板の上下面に
600℃で銀電極を焼付け、デジタルLCRメーター
で周波数1KHz、電圧1Vr.m.s.で容量と誘電損失
（tanδ）を測定し、誘電率を算出した。次に超絶
縁抵抗計で50Vの電圧を１分間印加して絶縁抵抗
を測定した。４個の試料の平均値をとり、その値
を各配分比の代表値とした。 また機械的強度を抗折強度で評価するため円柱
試料から厚さ0.5mm、幅２mm、長さ約13mmの矩形
板を切り出した。支点間の距離を９mmにとり、３
点法で破壊荷重Pm〔Kg〕を測定し、τ＝３Ｐｍｌ／２Ｗ
Ｔ２ 〔Kg／cm2〕なる式により抗折強度τ（Kg／cm2）を
求めた。ただしｌは支点間距離、ｔは試料の厚
み、ｗは試料の巾である。値は試料10点の平均値
より求めた。 試作した磁器組成物の成分配合比を表に示す。
また磁器組成物配合比と容量・抵抗積、誘電損
失、抗折強度との関係を第１図から第３図に示
す。なお図中の曲線上の番号は表の各番号に対応
している。さらに第４図に本発明の請求範囲と成
分配合比を示す。これらの図においてPb
（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系組成物、あるいは
Pb（Mg1/2W1/2）O3に対してPb
（Mn1/3Nb2/3）O3を固溶させると、誘電損失は
Pb（Mn1/3Nb2/3）O3が３〜４モル％付近で極
小になり、その後増加する。また容量抵抗積は
Pb（Mn1/3Nb2/3）Ｏが１〜２モル％付近で極
大になり、その後減少し、抵折強度はPb
（Mn1/3Nb2/3）O3を固溶せせると急激に増加し
１モル％付近で1200〜1400Kg／cm2の値になり、そ
の後1000〜1100Kg／cm2のほぼ一定した値になる。
く。）およびこの範囲内にあることを特徴とする
磁器組成物である。本発明の磁器組成物は積層形
コンデンサに利用する場合、銀、ニツケル等を主
成分とする安価な内部電極が使用可能な、900℃
〜1000℃の温度で焼結でき容量、抵抗積が500μ
Ｆ・ＭΩ以上で、しかも誘電損失が小さく、機械
的強度が高く、また誘電率も前記の範囲内で300
〜6000程度の値を持つ優れた材料である。 次に本発明を実施例によつて詳細に説明する。 実施例 出発原料として純度99.9％以上の酸化鉛
（PbO）、酸化マグネシウム（MgO）、炭酸マンガ
ン（MnCO3）酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化タング
ステン（WO3）および酸化チタン（TiO2）を使用
し、所定の配合比に秤量した。次にボールミル中
で湿式混合した後750℃〜800℃で予焼した。その
後、ボールミルで粉砕し、口別、乾燥後、有機バ
インダーを入れ整粒後プレスし、直径16mm、厚さ
約２mmの円板を４枚と直径16mm、厚さ約10mmの円
柱を作製した。次に空気中において900℃〜1000
℃で１時間焼結した。焼結した円板の上下面に
600℃で銀電極を焼付け、デジタルLCRメーター
で周波数1KHz、電圧1Vr.m.s.で容量と誘電損失
（tanδ）を測定し、誘電率を算出した。次に超絶
縁抵抗計で50Vの電圧を１分間印加して絶縁抵抗
を測定した。４個の試料の平均値をとり、その値
を各配分比の代表値とした。 また機械的強度を抗折強度で評価するため円柱
試料から厚さ0.5mm、幅２mm、長さ約13mmの矩形
板を切り出した。支点間の距離を９mmにとり、３
点法で破壊荷重Pm〔Kg〕を測定し、τ＝３Ｐｍｌ／２Ｗ
Ｔ２ 〔Kg／cm2〕なる式により抗折強度τ（Kg／cm2）を
求めた。ただしｌは支点間距離、ｔは試料の厚
み、ｗは試料の巾である。値は試料10点の平均値
より求めた。 試作した磁器組成物の成分配合比を表に示す。
また磁器組成物配合比と容量・抵抗積、誘電損
失、抗折強度との関係を第１図から第３図に示
す。なお図中の曲線上の番号は表の各番号に対応
している。さらに第４図に本発明の請求範囲と成
分配合比を示す。これらの図においてPb
（Mg1/2W1/2）O3−PbTiO3系組成物、あるいは
Pb（Mg1/2W1/2）O3に対してPb
（Mn1/3Nb2/3）O3を固溶させると、誘電損失は
Pb（Mn1/3Nb2/3）O3が３〜４モル％付近で極
小になり、その後増加する。また容量抵抗積は
Pb（Mn1/3Nb2/3）Ｏが１〜２モル％付近で極
大になり、その後減少し、抵折強度はPb
（Mn1/3Nb2/3）O3を固溶せせると急激に増加し
１モル％付近で1200〜1400Kg／cm2の値になり、そ
の後1000〜1100Kg／cm2のほぼ一定した値になる。
【表】
【表】
また第３図を第１，２図と比べるとPbTiO3の
モル比が増加すると、誘電損失が大きくなり、容
量抵抗値は減少してゆくことが判かる。 ここで本発明の組成物はマンガン・ニオブ酸鉛
［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タン
グステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］からな
る組成物を［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-Xと表わしたときＸが0.005
≦Ｘ≦0.08の範囲であり、マンガン・ニオブ酸鉛
［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タン
グステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］、および
チタン酸鉛［PbTiO3］からなる組成物を［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］Y・［PbTiO3］と表わしたとき（ただしＸ＋
Ｙ＋Ｚ＝1.00）、この３成分組成図において
モル比が増加すると、誘電損失が大きくなり、容
量抵抗値は減少してゆくことが判かる。 ここで本発明の組成物はマンガン・ニオブ酸鉛
［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タン
グステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］からな
る組成物を［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-Xと表わしたときＸが0.005
≦Ｘ≦0.08の範囲であり、マンガン・ニオブ酸鉛
［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タン
グステン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］、および
チタン酸鉛［PbTiO3］からなる組成物を［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］Y・［PbTiO3］と表わしたとき（ただしＸ＋
Ｙ＋Ｚ＝1.00）、この３成分組成図において
【表】
の各点を結ぶ線上（ただしＺ＝０の部分は除
く。）およびこの範囲内に限定される。 その理由はＸ＞0.08で、しかも本発明の請求範
囲に含まれない範囲、及びＺ＞0.46で、しかも本
発明の請求範囲に含まれない範囲では容量抵抗積
が500μＦ・ＭΩより小さくなり、実用上の規格
値より劣る。 またＸ＜0.005の範囲では抵折強度が低くなつ
てしまう。 以上、本発明の磁器組成物は1000℃以上の低温
で焼成でき銀やニツケル等を主成分とする低価格
金属を内部電極として使用できると共に、省エネ
ルギーや炉材の節約という経済的な面で極めて有
用な材料である。さらに特性面においては容量抵
抗積は十分に実用上の規格値より大きく、また機
械的強度が高いため高信頼性が得られ、さらに誘
電損失が小さく、非常に優れた材料である。
く。）およびこの範囲内に限定される。 その理由はＸ＞0.08で、しかも本発明の請求範
囲に含まれない範囲、及びＺ＞0.46で、しかも本
発明の請求範囲に含まれない範囲では容量抵抗積
が500μＦ・ＭΩより小さくなり、実用上の規格
値より劣る。 またＸ＜0.005の範囲では抵折強度が低くなつ
てしまう。 以上、本発明の磁器組成物は1000℃以上の低温
で焼成でき銀やニツケル等を主成分とする低価格
金属を内部電極として使用できると共に、省エネ
ルギーや炉材の節約という経済的な面で極めて有
用な材料である。さらに特性面においては容量抵
抗積は十分に実用上の規格値より大きく、また機
械的強度が高いため高信頼性が得られ、さらに誘
電損失が小さく、非常に優れた材料である。
第１図から第３図は磁器組成物の配合比と諸特
性との関係を示した図である。第１図は表のNo.１
〜13、第２図は表のNo.14〜27、第３図は表のNo.28
〜40のそれぞれの特性値である。各図中の曲線ａ
は抗折強度、ｂは容量抵抗値、ｃは誘電損失の特
性をそれぞれ示している。また図中の番号は表の
各組成配合比の番号に対応している。第４図は本
発明の請求の範囲と表に示した各配合比の組成点
を示した図である。
性との関係を示した図である。第１図は表のNo.１
〜13、第２図は表のNo.14〜27、第３図は表のNo.28
〜40のそれぞれの特性値である。各図中の曲線ａ
は抗折強度、ｂは容量抵抗値、ｃは誘電損失の特
性をそれぞれ示している。また図中の番号は表の
各組成配合比の番号に対応している。第４図は本
発明の請求の範囲と表に示した各配合比の組成点
を示した図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マンガン・ニオブ酸鉛［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］からなる組
成物を［Pb（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb
（Mg1/2W1/2）O3］1-Xと表わしたときＸが0.005
≦Ｘ≦0.08の範囲にあることを特徴とする磁器組
成物。 ２ マンガン・ニオブ酸鉛［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］、マグネシウム・タングス
テン酸鉛［Pb（Mg1/2W1/2）O3］、およびチタ
ン酸鉛［PbTiO3］からなる組成物を［Pb
（Mn1/3Nb2/3）O3］X・［Pb（Mg1/2W1/2）
O3］Y・［PbTiO3］Zと表わしたとき（ただしＸ＋
Ｙ＋Ｚ＝1.00）、この３成分組成図において 【表】 の各点を結ぶ線上（ただしＺ＝０の部分は除
く。）およびこの範囲内にあることを特徴とする
磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156685A JPS5860670A (ja) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156685A JPS5860670A (ja) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | 磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860670A JPS5860670A (ja) | 1983-04-11 |
| JPS6234708B2 true JPS6234708B2 (ja) | 1987-07-28 |
Family
ID=15633082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56156685A Granted JPS5860670A (ja) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860670A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6033256A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-20 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| JPH09208312A (ja) | 1996-01-26 | 1997-08-12 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体磁器組成物 |
-
1981
- 1981-10-01 JP JP56156685A patent/JPS5860670A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5860670A (ja) | 1983-04-11 |
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