JPS6238316B2 - - Google Patents
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- JPS6238316B2 JPS6238316B2 JP57071789A JP7178982A JPS6238316B2 JP S6238316 B2 JPS6238316 B2 JP S6238316B2 JP 57071789 A JP57071789 A JP 57071789A JP 7178982 A JP7178982 A JP 7178982A JP S6238316 B2 JPS6238316 B2 JP S6238316B2
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Landscapes
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は高誘電率磁器組成物に関する。
高誘電率磁器組成物としては、チタン酸バリウ
ムを主体とし、これにスズ酸塩、ジルコン酸塩あ
るいは他のチタン酸塩等を固溶させたものが広く
実用に供されている。しかしながら、この系の磁
器材料は、誘電率が高い組成にすると容量温度特
性が悪化するばかりでなく、容量の電圧依存性が
著しく大きくなる傾向があり、これらのことがコ
ンデンサ材料として用いる場合の大きな問題とな
つていた。しかも、この系の磁器はその焼成に
1300〜1400℃という高い温度を必要とするため焼
成コストが高く、さらに積層コンデンサに適用す
る場合には内部電極材料として高価なパラジウム
や白金を用いざるを得ず、コンデンサのコストダ
ウンを計ることができないという問題があつた。
このような問題を解決するため、Pb（Ni〓Nb
〓）O3―PbTiO3―Pb（Co〓Ｗ〓）O3からなる
高誘電率磁器組成物が提案されている。この三成
分系磁器組成物はチタン酸バリウム系のものに比
して、焼結性、誘電率、容量温度依存性および電
圧依存性において格段に優れてはいるが、未だ容
量温度特性等の点で十分満足しうるものとは言い
難いのが現状である。 本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつた、容量温度特性および絶縁抵抗を向上
させた高誘電率磁器組成物を提供することを目的
とし、その要旨は、一般式： xPb（Ni〓Nb〓）O3―yPbTiO3 ―zPb（Co〓Ｗ〓）O3 （但し、式中ｘ、ｙ、ｚは各成分のモル分率を表
わし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00）で表わされ、かつ第１
図に示される下記組成の点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを頂点
とする多角形ABCDで囲まれた範囲内の組成（但
し、AD線上の組成を除く）を有する三成分系組
成物を主成分とし、副成分としてBi2O30.50〜
5.0wt％とTiO20.05〜2.5wt％を含み、かつTiO2
とBi2O3のモル比（TiO2／Bi2O3）が0.5〜３である
ことを特徴とする高誘電率磁器組成物、にある。
前記多角形ABCDの各頂点における各成分のモル
分率は次の通りである。 ｘ ｙ ｚ Ａ 0.77 0.23 0.00 Ｂ 0.37 0.35 0.28 Ｃ 0.33 0.43 0.24 Ｄ 0.67 0.33 0.00 本発明に係る高誘電率磁器組成物の組成を前記
のように限定したのは次の理由による。主成分の
組成範囲を多角形ABCDの範囲内に限定したの
は、組成がAB線より外側では、キユリー点が低
温側に下がりすぎて、容量温度変化率が悪化し、
BC線より外側では、常温での誘電率が下がりす
ぎて実用上好ましくなく、CD線より外側では、
キユリー点が高温側に上がりすぎて、容量変化率
が悪化するからである。副成分のBi2O3が0.50wt
％未満では、誘電率は高くなるものの容量温度特
性の平坦化および比抵抗を向上させる効果が充分
に得られず、5.0wt％を超えると誘電率の低下お
よび誘電正接の上昇が著しいことからBi2O3は
0.50〜5.0wt％とした。TiO2を0.05〜2.5wt％とし
たのは、0.05wt％より少ないと誘電率の低下およ
び誘電正接の上昇が著しく、また、2.5wt％より
多いと誘電率の低下および誘電正接の上昇の他、
−25℃における容量温度変化率が大きくなるから
である。また、TiO2とBi2O3のモル比TiO2／
Bi2O3を0.5〜３としたのは、0.5より小さいと誘
電率の低下および誘電正接の上昇が著しく、３よ
り大きいとそれらに加えて−25℃における容量温
度変化率も大きくなるからである。 本発明に係る前記組成の高誘電率磁器組成物
は、誘電率が高いにもかかわらず、容量温度特性
において従来のチタン酸バリウム系のものに比べ
て著しく優れ、JISに規定されるＤ特性を満足
し、また高い比抵抗値を示す。しかも、本発明に
係る高誘電率磁器組成物は約900〜1100℃と従来
のものに比べて低い温度で焼結させることができ
るので、焼成コストを低下させることができるだ
けでなく、積層コンデンサを製造する場合に内部
電極材料として従来のPbやPtに比べてはるかに
安価な銀系合金、例えば、Ag―Pd合金、Ag―Pt
合金などを使用でき、コンデンサのコストダウン
を計ることができるなど、優れた効果を奏する。 次に、本発明の実施例について説明する。 原料としてPbO、NiO、Nb2O5、TiO2、
CoCO3、WO3およびBi2O3を用い、これらを第１
表に示す組成割合になるように秤量し、メノウ石
を用いたボールミルにて５〜20時間湿式混合し
た。得られた各混合物を脱水、乾燥後、650〜800
℃で２時間保持して仮焼し、再びボールミルにて
粉砕した。得られた粉末をバインダとしてのポリ
ビニルアルコール３重量％（wt％）と混練し、
造粒した後、2000Kg／cm2の圧力で直径15mm、厚さ
１mmの円板に成形した。この円板を電気炉にて鉛
範囲気中900〜1100℃で２時間焼成して磁器を得
た。 得られた磁器円板の両面に銀電極を焼付けてコ
ンデンサとなし、その誘電率（ε）、誘電正接
（tan δ）、容量温度特性および比抵抗（ρ）を
測定した。その結果を第２表に示す。 なお、εおよびtan δは温度20℃、周波数
1KHzで測定し、容量温度特性については、20℃
での容量を基準とし、−25℃および＋85℃での容
量の変化率を求めた。また、比抵抗は20℃で試料
に500V／mmの直流電圧を印加し、１分後の電流
値から計算により求めた。 表中、〓は本発明の範囲外の組成の磁器を示
す。
ムを主体とし、これにスズ酸塩、ジルコン酸塩あ
るいは他のチタン酸塩等を固溶させたものが広く
実用に供されている。しかしながら、この系の磁
器材料は、誘電率が高い組成にすると容量温度特
性が悪化するばかりでなく、容量の電圧依存性が
著しく大きくなる傾向があり、これらのことがコ
ンデンサ材料として用いる場合の大きな問題とな
つていた。しかも、この系の磁器はその焼成に
1300〜1400℃という高い温度を必要とするため焼
成コストが高く、さらに積層コンデンサに適用す
る場合には内部電極材料として高価なパラジウム
や白金を用いざるを得ず、コンデンサのコストダ
ウンを計ることができないという問題があつた。
このような問題を解決するため、Pb（Ni〓Nb
〓）O3―PbTiO3―Pb（Co〓Ｗ〓）O3からなる
高誘電率磁器組成物が提案されている。この三成
分系磁器組成物はチタン酸バリウム系のものに比
して、焼結性、誘電率、容量温度依存性および電
圧依存性において格段に優れてはいるが、未だ容
量温度特性等の点で十分満足しうるものとは言い
難いのが現状である。 本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつた、容量温度特性および絶縁抵抗を向上
させた高誘電率磁器組成物を提供することを目的
とし、その要旨は、一般式： xPb（Ni〓Nb〓）O3―yPbTiO3 ―zPb（Co〓Ｗ〓）O3 （但し、式中ｘ、ｙ、ｚは各成分のモル分率を表
わし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00）で表わされ、かつ第１
図に示される下記組成の点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを頂点
とする多角形ABCDで囲まれた範囲内の組成（但
し、AD線上の組成を除く）を有する三成分系組
成物を主成分とし、副成分としてBi2O30.50〜
5.0wt％とTiO20.05〜2.5wt％を含み、かつTiO2
とBi2O3のモル比（TiO2／Bi2O3）が0.5〜３である
ことを特徴とする高誘電率磁器組成物、にある。
前記多角形ABCDの各頂点における各成分のモル
分率は次の通りである。 ｘ ｙ ｚ Ａ 0.77 0.23 0.00 Ｂ 0.37 0.35 0.28 Ｃ 0.33 0.43 0.24 Ｄ 0.67 0.33 0.00 本発明に係る高誘電率磁器組成物の組成を前記
のように限定したのは次の理由による。主成分の
組成範囲を多角形ABCDの範囲内に限定したの
は、組成がAB線より外側では、キユリー点が低
温側に下がりすぎて、容量温度変化率が悪化し、
BC線より外側では、常温での誘電率が下がりす
ぎて実用上好ましくなく、CD線より外側では、
キユリー点が高温側に上がりすぎて、容量変化率
が悪化するからである。副成分のBi2O3が0.50wt
％未満では、誘電率は高くなるものの容量温度特
性の平坦化および比抵抗を向上させる効果が充分
に得られず、5.0wt％を超えると誘電率の低下お
よび誘電正接の上昇が著しいことからBi2O3は
0.50〜5.0wt％とした。TiO2を0.05〜2.5wt％とし
たのは、0.05wt％より少ないと誘電率の低下およ
び誘電正接の上昇が著しく、また、2.5wt％より
多いと誘電率の低下および誘電正接の上昇の他、
−25℃における容量温度変化率が大きくなるから
である。また、TiO2とBi2O3のモル比TiO2／
Bi2O3を0.5〜３としたのは、0.5より小さいと誘
電率の低下および誘電正接の上昇が著しく、３よ
り大きいとそれらに加えて−25℃における容量温
度変化率も大きくなるからである。 本発明に係る前記組成の高誘電率磁器組成物
は、誘電率が高いにもかかわらず、容量温度特性
において従来のチタン酸バリウム系のものに比べ
て著しく優れ、JISに規定されるＤ特性を満足
し、また高い比抵抗値を示す。しかも、本発明に
係る高誘電率磁器組成物は約900〜1100℃と従来
のものに比べて低い温度で焼結させることができ
るので、焼成コストを低下させることができるだ
けでなく、積層コンデンサを製造する場合に内部
電極材料として従来のPbやPtに比べてはるかに
安価な銀系合金、例えば、Ag―Pd合金、Ag―Pt
合金などを使用でき、コンデンサのコストダウン
を計ることができるなど、優れた効果を奏する。 次に、本発明の実施例について説明する。 原料としてPbO、NiO、Nb2O5、TiO2、
CoCO3、WO3およびBi2O3を用い、これらを第１
表に示す組成割合になるように秤量し、メノウ石
を用いたボールミルにて５〜20時間湿式混合し
た。得られた各混合物を脱水、乾燥後、650〜800
℃で２時間保持して仮焼し、再びボールミルにて
粉砕した。得られた粉末をバインダとしてのポリ
ビニルアルコール３重量％（wt％）と混練し、
造粒した後、2000Kg／cm2の圧力で直径15mm、厚さ
１mmの円板に成形した。この円板を電気炉にて鉛
範囲気中900〜1100℃で２時間焼成して磁器を得
た。 得られた磁器円板の両面に銀電極を焼付けてコ
ンデンサとなし、その誘電率（ε）、誘電正接
（tan δ）、容量温度特性および比抵抗（ρ）を
測定した。その結果を第２表に示す。 なお、εおよびtan δは温度20℃、周波数
1KHzで測定し、容量温度特性については、20℃
での容量を基準とし、−25℃および＋85℃での容
量の変化率を求めた。また、比抵抗は20℃で試料
に500V／mmの直流電圧を印加し、１分後の電流
値から計算により求めた。 表中、〓は本発明の範囲外の組成の磁器を示
す。
【表】
【表】
【表】
【表】
第２表に示す結果から明らかなように、本発明
に係る磁気は誘電率が約6800以上と著しく高いに
もかかわらず、静電容量変化率は−30％以下で
JISに規定するＤ特性を満足し、また比抵抗も
1013Ωcm以上の高い値を示す他、1100℃以下の温
度で焼結させることができる。
に係る磁気は誘電率が約6800以上と著しく高いに
もかかわらず、静電容量変化率は−30％以下で
JISに規定するＤ特性を満足し、また比抵抗も
1013Ωcm以上の高い値を示す他、1100℃以下の温
度で焼結させることができる。
図は本発明に係る高誘電率磁器組成物の主成分
の組成範囲を示す三角図である。
の組成範囲を示す三角図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式： xPb（Ni〓Nb〓）O3―yPbTiO3 ―zPb（Co〓Ｗ〓）O3 （但し、式中ｘ、ｙ、ｚは各成分のモル分率を表
わし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00）で表わされ、かつ第１
図に示される下記組成の点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを頂点
とする多角形ABCDで囲まれた範囲内の組成（但
し、AD線上の組成を除く）を有する三成分系組
成物を主成分とし、副成分としてBi2O30.50〜
5.0wt％と、TiO20.05〜2.5wt％を含み、かつ
TiO2とBi2O3のモル比（TiO2／Bi2O3）が0.5〜３
であることを特徴とする高誘電率磁器組成物。 ｘ ｙ ｚ Ａ 0.77 0.23 0.00 Ｂ 0.37 0.35 0.28 Ｃ 0.33 0.43 0.24 Ｄ 0.67 0.33 0.00
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071789A JPS58190870A (ja) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071789A JPS58190870A (ja) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58190870A JPS58190870A (ja) | 1983-11-07 |
| JPS6238316B2 true JPS6238316B2 (ja) | 1987-08-17 |
Family
ID=13470688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57071789A Granted JPS58190870A (ja) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58190870A (ja) |
-
1982
- 1982-04-27 JP JP57071789A patent/JPS58190870A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58190870A (ja) | 1983-11-07 |
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