JPS6310847B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6310847B2 JPS6310847B2 JP57214869A JP21486982A JPS6310847B2 JP S6310847 B2 JPS6310847 B2 JP S6310847B2 JP 57214869 A JP57214869 A JP 57214869A JP 21486982 A JP21486982 A JP 21486982A JP S6310847 B2 JPS6310847 B2 JP S6310847B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- component
- dielectric constant
- tio
- bao
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は磁器コンデンサに用いる高誘電率磁器
材料に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来、高誘電磁器材料として、BaTiO3を主成
分とし、種々の副成分を含む組成が用いられてい
る。副成分は、BaTiO3の強誘電的相転移点を室
温近傍にし高い誘電率を与える成分や、相転移に
伴う誘電率のピークを鈍化させる成分等がある。
しかしながら、高い誘電率を有する組成では、誘
電率の温度依存性が大きく、逆に温度依存性の小
さい組成では高い誘電率を示す組成がない。たと
えば、JISC6422で定められている等級Ｙ、特性
Ｄ（20℃の静電容量を基準とし、−25℃〜85℃の温
度範囲で誘電率の変化が＋20％から−30％の範囲
内である特性）を満たすものでは、20℃の比誘電
率がたかだか4000にすぎなかつた。 近年、電子回路の小型化にともない、コンデン
サにおいても、積層チツプコンデンサを小型化す
るためには、誘電体を薄くする方法と誘電率の高
い材料を用いる方法がある。磁器コンデンサの場
合、磁器誘電体を薄くすると耐電圧が下がる等の
問題があるため、高い誘電率を有する材料を用い
ることが望ましい。このようなことから、温度特
性が優れており、かつ高誘電率を有する磁器材料
の開発が強く望まれていた。 発明の目的 本発明は、JISC6422に規定されている等級Ｙ、
特性Ｄを満たし、かつ室温（20℃）での比誘電率
が4000以上である高誘電率磁器材料を提供するこ
とを目的とする。 発明の構成 BaO成分が35〜48モル％、TiO2成分が41〜46
％、PbO成分が２〜15モル％、ZrO2成分が３〜
８モル％、およびSb2O3成分が0.25〜1.25モル％
（ただし0.25モル％を除く）の組成とすることに
よつて、上記目的を達成したものである。これら
主成分中、BaO成分とTiO2成分は主成分の
BaTiO3を構成する。PbO成分は強誘電的相転移
点を室温近傍にするためと、高誘電率を得るため
に加えられるものである。PbO成分が２モル％未
満、または15モル％を越えると比誘電率が4000以
下となる。ZrO2成分は相転移点を室温近傍にす
るためと、誘電率のピークを鈍化させるために加
えられるものである。ZrO2成分が３モル％未満、
あるいはSb2O3成分が0.25モル％以下では相転移
点でのピークが鋭くなり、誘電率の温度変化率が
大きくなりすぎる。ZrO2成分が８モル％を越え
るか、あるいは、Sb2O3成分が1.25モル％を越え
ると、相転移点が低くなりすぎ、室温での比誘電
率が4000以下になつてしまう。 相転移点が室温近傍に存在する組成たとえば、
BaO成分42モル％、PbO成分８モル％、TiO2成
分44.5モル％、ZrO2成分５モル％、およびSb2O3
成分0.5モル％の組成では誘電正接が2.5％と大き
い。 この主成分100モル部にMnO2成分を0.2〜３モ
ル部含有させることにより、誘電正接を2.5％以
下とすることができる。また、MnO2に代えて
NiO、CrO3/2、CoO、FeO3/2、またはVO5/2を使
用してもよく、あるいはこれら６種の成分のうち
の複数種を組合わせて含有させることによつても
同様の効果が得られる。上記成分を主成分100モ
ル部に対して３モル部より多く含有させた場合に
は、室温での比誘電率が4000以下になるだけでな
く、焼成体の粒径がいちじるしく大きくなるので
良好な焼結体が得られなかつた。なお、上記成分
が0.2モル部より少なくなると、その添加効果が
あまり認められなくなる。 ZrO2成分やSb2O3成分が少ない組成たとえば
BaO成分が43モル％、PbO成分が７モル％、
TiO2成分が43.75モル％、ZrO2成分が６モル％、
Sb2O3成分が0.25モル％では相転移点での誘電率
のピークが鋭くなり、JISY級Ｄ特性を満足しな
いが、この主成分100モル部にSiO2成分を１〜５
モル部含有させることにより、鋭いピークがつぶ
されて、Ｙ級Ｄ特性を満たす。それを５モル部よ
り多く含有させると、室温の比誘電率が4000以下
になる。SiO2に代えてAl2O3、MgO、CaO、
SrO、BaO、ZnO、GeO2、CdO、SnO2、あるい
はTiO2、またはこれら11種成分のうちの２種以
上を組合わせて添加含有させても同様の効果が見
られた。また、上記成分が１モル部より少ない
と、添加効果があまり認められない。 実施例の説明 以下、本発明の実施例について、比較例と対比
させて説明する。 出発原料として、BaCO3、PbO、TiO2、
ZrO2、Sb2O3、MnO2、NiO、Cr2O3、CoO、
Fe2O3、V2O5、SiO2、Al2O3、MgO、CaCO3、
SrCO3、ZnO、GeO2、CdO、SnO2を用いる。 上記原料を下表の各試料の組成になるようにそ
れぞれ秤量し、めのうの玉石を入れたポリエチレ
ン容器内で純水とともに15時間混合し、乾燥させ
る。得られた各乾燥粉末に５重量％の純水を加え
てそれぞれプレス成形した後、1000〜1100℃の範
囲内の温度で１時間仮焼する。仮焼物を粗粉砕し
た後、ポリエチレン容器内でめのうの玉石および
純水とともに15時間粉砕し、乾燥させる。乾燥
後、ポリビニルアルコールの水溶液（５重量％濃
度）を各乾燥粉末に５〜10重量％加えて造粒し、
それぞれ円板状にプレス成形する。成形物を1250
〜1350℃の範囲内の温度で焼成し、銀電極を焼付
て、試料とした。 各試料について、比誘電率および誘電正接の温
度変化を測定した。測定は1kHzの周波数下で行
ない、温度範囲は−25℃〜85℃とし、20℃での値
を基準として前記温度範囲での誘電率の温度変化
率を求めた。その結果を下表に示す。
材料に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来、高誘電磁器材料として、BaTiO3を主成
分とし、種々の副成分を含む組成が用いられてい
る。副成分は、BaTiO3の強誘電的相転移点を室
温近傍にし高い誘電率を与える成分や、相転移に
伴う誘電率のピークを鈍化させる成分等がある。
しかしながら、高い誘電率を有する組成では、誘
電率の温度依存性が大きく、逆に温度依存性の小
さい組成では高い誘電率を示す組成がない。たと
えば、JISC6422で定められている等級Ｙ、特性
Ｄ（20℃の静電容量を基準とし、−25℃〜85℃の温
度範囲で誘電率の変化が＋20％から−30％の範囲
内である特性）を満たすものでは、20℃の比誘電
率がたかだか4000にすぎなかつた。 近年、電子回路の小型化にともない、コンデン
サにおいても、積層チツプコンデンサを小型化す
るためには、誘電体を薄くする方法と誘電率の高
い材料を用いる方法がある。磁器コンデンサの場
合、磁器誘電体を薄くすると耐電圧が下がる等の
問題があるため、高い誘電率を有する材料を用い
ることが望ましい。このようなことから、温度特
性が優れており、かつ高誘電率を有する磁器材料
の開発が強く望まれていた。 発明の目的 本発明は、JISC6422に規定されている等級Ｙ、
特性Ｄを満たし、かつ室温（20℃）での比誘電率
が4000以上である高誘電率磁器材料を提供するこ
とを目的とする。 発明の構成 BaO成分が35〜48モル％、TiO2成分が41〜46
％、PbO成分が２〜15モル％、ZrO2成分が３〜
８モル％、およびSb2O3成分が0.25〜1.25モル％
（ただし0.25モル％を除く）の組成とすることに
よつて、上記目的を達成したものである。これら
主成分中、BaO成分とTiO2成分は主成分の
BaTiO3を構成する。PbO成分は強誘電的相転移
点を室温近傍にするためと、高誘電率を得るため
に加えられるものである。PbO成分が２モル％未
満、または15モル％を越えると比誘電率が4000以
下となる。ZrO2成分は相転移点を室温近傍にす
るためと、誘電率のピークを鈍化させるために加
えられるものである。ZrO2成分が３モル％未満、
あるいはSb2O3成分が0.25モル％以下では相転移
点でのピークが鋭くなり、誘電率の温度変化率が
大きくなりすぎる。ZrO2成分が８モル％を越え
るか、あるいは、Sb2O3成分が1.25モル％を越え
ると、相転移点が低くなりすぎ、室温での比誘電
率が4000以下になつてしまう。 相転移点が室温近傍に存在する組成たとえば、
BaO成分42モル％、PbO成分８モル％、TiO2成
分44.5モル％、ZrO2成分５モル％、およびSb2O3
成分0.5モル％の組成では誘電正接が2.5％と大き
い。 この主成分100モル部にMnO2成分を0.2〜３モ
ル部含有させることにより、誘電正接を2.5％以
下とすることができる。また、MnO2に代えて
NiO、CrO3/2、CoO、FeO3/2、またはVO5/2を使
用してもよく、あるいはこれら６種の成分のうち
の複数種を組合わせて含有させることによつても
同様の効果が得られる。上記成分を主成分100モ
ル部に対して３モル部より多く含有させた場合に
は、室温での比誘電率が4000以下になるだけでな
く、焼成体の粒径がいちじるしく大きくなるので
良好な焼結体が得られなかつた。なお、上記成分
が0.2モル部より少なくなると、その添加効果が
あまり認められなくなる。 ZrO2成分やSb2O3成分が少ない組成たとえば
BaO成分が43モル％、PbO成分が７モル％、
TiO2成分が43.75モル％、ZrO2成分が６モル％、
Sb2O3成分が0.25モル％では相転移点での誘電率
のピークが鋭くなり、JISY級Ｄ特性を満足しな
いが、この主成分100モル部にSiO2成分を１〜５
モル部含有させることにより、鋭いピークがつぶ
されて、Ｙ級Ｄ特性を満たす。それを５モル部よ
り多く含有させると、室温の比誘電率が4000以下
になる。SiO2に代えてAl2O3、MgO、CaO、
SrO、BaO、ZnO、GeO2、CdO、SnO2、あるい
はTiO2、またはこれら11種成分のうちの２種以
上を組合わせて添加含有させても同様の効果が見
られた。また、上記成分が１モル部より少ない
と、添加効果があまり認められない。 実施例の説明 以下、本発明の実施例について、比較例と対比
させて説明する。 出発原料として、BaCO3、PbO、TiO2、
ZrO2、Sb2O3、MnO2、NiO、Cr2O3、CoO、
Fe2O3、V2O5、SiO2、Al2O3、MgO、CaCO3、
SrCO3、ZnO、GeO2、CdO、SnO2を用いる。 上記原料を下表の各試料の組成になるようにそ
れぞれ秤量し、めのうの玉石を入れたポリエチレ
ン容器内で純水とともに15時間混合し、乾燥させ
る。得られた各乾燥粉末に５重量％の純水を加え
てそれぞれプレス成形した後、1000〜1100℃の範
囲内の温度で１時間仮焼する。仮焼物を粗粉砕し
た後、ポリエチレン容器内でめのうの玉石および
純水とともに15時間粉砕し、乾燥させる。乾燥
後、ポリビニルアルコールの水溶液（５重量％濃
度）を各乾燥粉末に５〜10重量％加えて造粒し、
それぞれ円板状にプレス成形する。成形物を1250
〜1350℃の範囲内の温度で焼成し、銀電極を焼付
て、試料とした。 各試料について、比誘電率および誘電正接の温
度変化を測定した。測定は1kHzの周波数下で行
ない、温度範囲は−25℃〜85℃とし、20℃での値
を基準として前記温度範囲での誘電率の温度変化
率を求めた。その結果を下表に示す。
【表】
【表】
ただし＊印は比較例を示す。
上表より明らかなように、BaO成分が35〜48
モル％、TiO2成分が41〜46モル％、PbO成分が
２〜15モル％、ZrO2成分が３〜８モル％、Sb2O3
成分が0.25〜1.25モル％（ただし0.25モル％を除
く）からなる組成において、比誘電率が4000以上
で、かつ温度変化率が−25℃〜85℃の範囲内にお
いて−30％〜＋20％の範囲にある磁器材料が得ら
れた。 さらに、MnO2、NiO、CrO3/2、CoO、FeO3/2、
およびVO5/2なる成分群のうちの少なくとも一つ
を添加含有させると、より特性を改善することが
でき、またこれにSiO2、Al2O3、MgO、CaO、
SrO、BaO、ZnO、GeO2、CdO、SnO2および
TiO2なる成分群のうちの少なくとも一つを加え
ても、良好な結果が得られる。 発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、従来
得られなかつたJISY級Ｄ特性を満たし、比誘電
率が4000以上である高誘電率磁器材料を得ること
ができる。
上表より明らかなように、BaO成分が35〜48
モル％、TiO2成分が41〜46モル％、PbO成分が
２〜15モル％、ZrO2成分が３〜８モル％、Sb2O3
成分が0.25〜1.25モル％（ただし0.25モル％を除
く）からなる組成において、比誘電率が4000以上
で、かつ温度変化率が−25℃〜85℃の範囲内にお
いて−30％〜＋20％の範囲にある磁器材料が得ら
れた。 さらに、MnO2、NiO、CrO3/2、CoO、FeO3/2、
およびVO5/2なる成分群のうちの少なくとも一つ
を添加含有させると、より特性を改善することが
でき、またこれにSiO2、Al2O3、MgO、CaO、
SrO、BaO、ZnO、GeO2、CdO、SnO2および
TiO2なる成分群のうちの少なくとも一つを加え
ても、良好な結果が得られる。 発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、従来
得られなかつたJISY級Ｄ特性を満たし、比誘電
率が4000以上である高誘電率磁器材料を得ること
ができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ BaO成分が35〜48モル％、TiO2成分が41〜
46モル％、PbO成分が２〜15モル％、ZrO2成分
が３〜８モル％、およびSb2O3成分が0.25〜1.25
モル％（ただし0.25モル％を除く）なる組成であ
ることを特徴とする高誘電率磁器材料。 ２ BaO成分が35〜48モル％、TiO2成分が41〜
46モル％、PbO成分が２〜15モル％、ZrO2成分
が３〜８モル％、およびSb2O3成分が0.25〜1.25
モル％（ただし0.25モル％を除く）の組成の主成
分100モル部に対して、MnO2、NiO、CrO3/2、
CoO、FeO3/2およびVO5/2なる成分群のうちの少
なくとも一つを0.2〜３モル部を添加含有させた
ことを特徴とする高誘電率磁器材料。 ３ BaO成分が35〜48モル％、TiO2成分が41〜
46モル％、PbO成分が２〜15モル％、ZrO2成分
が３〜８モル％およびSb2O3成分が0.25〜1.25モ
ル％（ただし0.25モル％を除く）の組成の主成分
100モル部に対して、MnO2、NiO、CrO3/2、
CoO、FeO3/2およびVO5/2なる成分群のうちの少
なくとも一つを0.2〜３モル部、SiO2、Al2O3、
MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、GeO2、CdO、
SnO2およびTiO2なる成分群のうちの少なくとも
一つを１〜５モル部添加含有させたことを特徴と
する高誘電率磁器材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214869A JPS59105210A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 高誘電率磁器材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214869A JPS59105210A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 高誘電率磁器材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59105210A JPS59105210A (ja) | 1984-06-18 |
| JPS6310847B2 true JPS6310847B2 (ja) | 1988-03-09 |
Family
ID=16662905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57214869A Granted JPS59105210A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 高誘電率磁器材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59105210A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3932785B2 (ja) * | 1999-08-25 | 2007-06-20 | 株式会社村田製作所 | 圧電体の製造方法 |
| KR102202488B1 (ko) * | 2015-07-06 | 2021-01-13 | 삼성전기주식회사 | 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 |
| CN107867826A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-03 | 苏州科茂电子材料科技有限公司 | 一种耐高温陶瓷介电材料的制备方法 |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP57214869A patent/JPS59105210A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59105210A (ja) | 1984-06-18 |
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