JPS6325265A - 高密度bznt系強誘電体セラミツクの製造方法 - Google Patents
高密度bznt系強誘電体セラミツクの製造方法Info
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- JPS6325265A JPS6325265A JP61168793A JP16879386A JPS6325265A JP S6325265 A JPS6325265 A JP S6325265A JP 61168793 A JP61168793 A JP 61168793A JP 16879386 A JP16879386 A JP 16879386A JP S6325265 A JPS6325265 A JP S6325265A
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- aqueous solution
- bznt
- tantalum
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、誘電体共振器用の機能性セラミック、マイク
ロ波集積回路などに使用される媒体用セラミック等多く
の用途に利用し得る高密度BZNT系強銹電体セラミッ
クの製造方法に関する。
ロ波集積回路などに使用される媒体用セラミック等多く
の用途に利用し得る高密度BZNT系強銹電体セラミッ
クの製造方法に関する。
従来、BZNT系強誘電体セラミックの原料粉末は、乾
式法または湿式共沈法で製造されていた。乾式法は構成
成分の化合物粉末を混合し、これを仮焼する方法である
。しかし、この方法では均一な組成の原料粉末が得難く
、またBZNTの生成反応を完遂させるために仮焼温度
を高くすることが必要であるので、これにより粒子が粗
大化して易焼結性になりにくい欠点があった。
式法または湿式共沈法で製造されていた。乾式法は構成
成分の化合物粉末を混合し、これを仮焼する方法である
。しかし、この方法では均一な組成の原料粉末が得難く
、またBZNTの生成反応を完遂させるために仮焼温度
を高くすることが必要であるので、これにより粒子が粗
大化して易焼結性になりにくい欠点があった。
湿式共沈法はBZNTの構成成分のすべての混合液を作
り、これにアルカリ等の沈殿形成液を添加して共沈させ
、乾燥、仮焼する方法である。しかし、この方法は均一
性の優れた粉末が得やすいが、その均一性なるが故に沈
殿形成時、乾燥時、また仮焼時に凝結して二次粒子を形
成し、易焼結性となりにくい欠点がある。
り、これにアルカリ等の沈殿形成液を添加して共沈させ
、乾燥、仮焼する方法である。しかし、この方法は均一
性の優れた粉末が得やすいが、その均一性なるが故に沈
殿形成時、乾燥時、また仮焼時に凝結して二次粒子を形
成し、易焼結性となりにくい欠点がある。
更にまた、BZNTはバリウムとニオブ及びタンタルを
含有しているので、これを共沈させる場合、ニオブ及び
タンタル原料として工業的に利用可能なフッ化ニオブ、
フッ化タンタルの水溶液を使用すると、フッ化ニオブ、
フッ化タンタルのフッ素イオンがバリウムと反応してフ
ッ化バリウムの白色沈殿を生成するため、フッ化ニオブ
、フッ化タンタルを使用し得ない、このため、特性の優
れた湿式共沈法によるBZNT系強誘電体セラミックが
製造できないという問題があった。
含有しているので、これを共沈させる場合、ニオブ及び
タンタル原料として工業的に利用可能なフッ化ニオブ、
フッ化タンタルの水溶液を使用すると、フッ化ニオブ、
フッ化タンタルのフッ素イオンがバリウムと反応してフ
ッ化バリウムの白色沈殿を生成するため、フッ化ニオブ
、フッ化タンタルを使用し得ない、このため、特性の優
れた湿式共沈法によるBZNT系強誘電体セラミックが
製造できないという問題があった。
本発明は、従来の問題点を解決し、タンタル原料として
工業的に利用可能なフッ化タンタルを使用し得、高密度
でしかも特性の優れたBZNT系強誘電体セラミックを
製造し得る方法を提供することにある。
工業的に利用可能なフッ化タンタルを使用し得、高密度
でしかも特性の優れたBZNT系強誘電体セラミックを
製造し得る方法を提供することにある。
即ち、本願の第1の発明の高密度BZNT系強誘電体セ
ラミックの製造方法は、式3B ao・xZno@ (
1−y)Nb205 * yTa205(但し、0.6
≦X≦2.0、 o<y<tの範囲である。)におけ
るBa/(Zn+Nb+Ta)のモル比が1.0近傍の
組成のBZNT系強FJ、電体を製造するに際し、バリ
ウム、亜鉛、ニオブ、タンタルの各水溶液を調製し、こ
れら4種の水溶液とするかあるいは亜鉛水溶液をバリウ
ム水溶液、ニオブ水溶液、タンタル水溶液またはニオブ
とタンタルの混合水溶液のいずれかに混合して2aまた
は3種の水溶液とし、この内の1種の水溶液に過剰の沈
殿形成液を均一に混合して沈殿を形成させた後、この沈
殿の分散した水溶液と残りの他の水溶液とを順次均一に
混合して全成分の均密沈殿を形成し、該沈殿物を500
〜1200℃に仮焼した後、成形物を空気中又は酸素雰
囲気中、1000〜1600℃で焼結、または不活性雰
囲気で熱間静水圧加圧により高密度化し更に大気中で焼
結せしめることを特徴とするものである。
ラミックの製造方法は、式3B ao・xZno@ (
1−y)Nb205 * yTa205(但し、0.6
≦X≦2.0、 o<y<tの範囲である。)におけ
るBa/(Zn+Nb+Ta)のモル比が1.0近傍の
組成のBZNT系強FJ、電体を製造するに際し、バリ
ウム、亜鉛、ニオブ、タンタルの各水溶液を調製し、こ
れら4種の水溶液とするかあるいは亜鉛水溶液をバリウ
ム水溶液、ニオブ水溶液、タンタル水溶液またはニオブ
とタンタルの混合水溶液のいずれかに混合して2aまた
は3種の水溶液とし、この内の1種の水溶液に過剰の沈
殿形成液を均一に混合して沈殿を形成させた後、この沈
殿の分散した水溶液と残りの他の水溶液とを順次均一に
混合して全成分の均密沈殿を形成し、該沈殿物を500
〜1200℃に仮焼した後、成形物を空気中又は酸素雰
囲気中、1000〜1600℃で焼結、または不活性雰
囲気で熱間静水圧加圧により高密度化し更に大気中で焼
結せしめることを特徴とするものである。
また1本願の第2の発明の高密度BZNT系強誘電体セ
ラミックの製造方法は、前記組成のBZNT系強誘電体
セラミックを製造するに際し、バリウム、ニオブまたは
タンタルを含む化合物粉末の分散液を調製し、この分散
液に残りの他の水溶液とを順次均一に混合して全成分の
均密沈殿を形成し、該沈殿物を500−1200℃に仮
焼した後、成形物を空気中又は酸素雰囲気中、1000
〜1600℃で焼結、または不活性雰囲気で熱間静水圧
加圧により高密度化し更に大気中で焼結せしめることを
特徴とする特徴とするものである。
ラミックの製造方法は、前記組成のBZNT系強誘電体
セラミックを製造するに際し、バリウム、ニオブまたは
タンタルを含む化合物粉末の分散液を調製し、この分散
液に残りの他の水溶液とを順次均一に混合して全成分の
均密沈殿を形成し、該沈殿物を500−1200℃に仮
焼した後、成形物を空気中又は酸素雰囲気中、1000
〜1600℃で焼結、または不活性雰囲気で熱間静水圧
加圧により高密度化し更に大気中で焼結せしめることを
特徴とする特徴とするものである。
本願の第1の発明を具体的に実施するには、例えば第1
図(A)〜(F)に示した沈殿形成の順序で均密沈殿を
作ることができる。ニオブ又は/及びタンタルを先に沈
殿せしめ沈殿分散液にFイオンが残留する場合は、これ
を除去してからバリウムの沈殿を形成せしめる必要があ
る。
図(A)〜(F)に示した沈殿形成の順序で均密沈殿を
作ることができる。ニオブ又は/及びタンタルを先に沈
殿せしめ沈殿分散液にFイオンが残留する場合は、これ
を除去してからバリウムの沈殿を形成せしめる必要があ
る。
また、本願の第2の発明を具体的に実施するには1例え
ば、第1図(A)〜(F)に示した沈殿形成において、
例えば最先の沈殿形成をこの成分化合物粉末の分散液の
調製で置き換えて実施することができる。
ば、第1図(A)〜(F)に示した沈殿形成において、
例えば最先の沈殿形成をこの成分化合物粉末の分散液の
調製で置き換えて実施することができる。
本発明におけるBZNT系強誘電体セラミックに、その
焼結性や特性を制御するために、微量成分、例えば、C
a、Sr、Ti 、Sn、Mn。
焼結性や特性を制御するために、微量成分、例えば、C
a、Sr、Ti 、Sn、Mn。
Al 、Cs、Ge、V、Bi、Fe、Cr。
Nt、Ir、Rh、Na、In、に、Ga。
TI、W、Th、希土類などの化合物を添加してもよい
、この場合、水溶液中に共存させてもよく、BZNT系
粉末の作製後、乾式または湿式により添加してもよい。
、この場合、水溶液中に共存させてもよく、BZNT系
粉末の作製後、乾式または湿式により添加してもよい。
BZNT系の構成成分の水溶液を作る成分化合物として
は、それら成分の水酸化物、オキシ塩化物、炭酸塩、オ
キシ硝酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、フッ化物、ギ酸
塩、シュウ酸塩、塩化物、酸化物等が挙げられる。これ
らが水に可溶でない場合は、鉱酸等を添加して可溶とす
ることができる。
は、それら成分の水酸化物、オキシ塩化物、炭酸塩、オ
キシ硝酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、フッ化物、ギ酸
塩、シュウ酸塩、塩化物、酸化物等が挙げられる。これ
らが水に可溶でない場合は、鉱酸等を添加して可溶とす
ることができる。
沈殿形成剤としては、アンモニア、炭酸アンモニウム、
苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ソーダ。
苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ソーダ。
シュウ酸、シュウ酸アンモニウム及びオキシンやアミン
等の有機試薬等の水溶液が挙げられる。アンモニアガス
を用いてもよい。
等の有機試薬等の水溶液が挙げられる。アンモニアガス
を用いてもよい。
構成成分の沈殿を形成するには、液を攪拌しながら行な
うことが望ましい、また、ある沈殿の生成後、口液を除
き、後で妨害する陰イオンを除去するため洗浄した後、
この沈殿を再分散する沈殿形成液の種類や濃度を残り成
分に適したものに変えて沈殿させてもよい。
うことが望ましい、また、ある沈殿の生成後、口液を除
き、後で妨害する陰イオンを除去するため洗浄した後、
この沈殿を再分散する沈殿形成液の種類や濃度を残り成
分に適したものに変えて沈殿させてもよい。
沈殿物の洗浄に関しては、エタノール等のアルコール類
を用いると、以後の乾燥、仮焼工程で沈殿の凝結が抑制
されて好結果が得られる。
を用いると、以後の乾燥、仮焼工程で沈殿の凝結が抑制
されて好結果が得られる。
得られた沈殿物を乾燥し、500〜1200℃で仮焼す
る。仮焼温度500℃未満ではBZNTの生成反応や脱
ガスが完結せず、また、得られるBZNT粉末の嵩密度
が低くなる。1200℃を越えるとBZNT粉末粒子が
粗大化して焼結性が悪くなる。
る。仮焼温度500℃未満ではBZNTの生成反応や脱
ガスが完結せず、また、得られるBZNT粉末の嵩密度
が低くなる。1200℃を越えるとBZNT粉末粒子が
粗大化して焼結性が悪くなる。
次に、成形・焼結する。焼結は空気中か酸素雰囲気中で
、ホット・プレスか常圧焼結する。焼結温度は1000
℃より低いと焼結が不十分であり、1600℃を越える
とZnOなどの飛散が顕著になるので、1000−16
00℃で行なうのが望ましい、尚、焼結は、不活性雰囲
気で熱間静水圧加圧により高密度化した後、大気中で焼
成することにより行なうこともできる。
、ホット・プレスか常圧焼結する。焼結温度は1000
℃より低いと焼結が不十分であり、1600℃を越える
とZnOなどの飛散が顕著になるので、1000−16
00℃で行なうのが望ましい、尚、焼結は、不活性雰囲
気で熱間静水圧加圧により高密度化した後、大気中で焼
成することにより行なうこともできる。
本発明によれば、BZNTの原料成分のうち、バリウム
とニオブ又は/及びタンタルを共沈させないので、ニオ
ブ、タンタル原料として、工業的に安価なフッ化物水溶
液が使用でき、従って、安価な工業的生産の実用化が成
し得る。また、BZNTの構成成分の全部を共沈させな
いで、多重沈殿を生成させるため、これらの沈殿は相互
分散された状態となり、高嵩密度の易焼結性のものが得
られる。更に、多重沈殿生成を行なうため、各成分に適
した沈殿剤の種類及び濃度を選択でき、目的成分のBZ
NTが容易に得られる。そして、従来の乾式法における
ような組成成分の不均一性のない、高密度で均一なりZ
NTが容易に得られる。
とニオブ又は/及びタンタルを共沈させないので、ニオ
ブ、タンタル原料として、工業的に安価なフッ化物水溶
液が使用でき、従って、安価な工業的生産の実用化が成
し得る。また、BZNTの構成成分の全部を共沈させな
いで、多重沈殿を生成させるため、これらの沈殿は相互
分散された状態となり、高嵩密度の易焼結性のものが得
られる。更に、多重沈殿生成を行なうため、各成分に適
した沈殿剤の種類及び濃度を選択でき、目的成分のBZ
NTが容易に得られる。そして、従来の乾式法における
ような組成成分の不均一性のない、高密度で均一なりZ
NTが容易に得られる。
以下に実施例を示して、本発明を更に詳しく説明する。
実施例1
Ba (NO3)239.9g、Zn (N03)21
0.6g (Znは以下の沈殿操作により10%が損失
することが分っている。このため理論量の1.1倍量を
用いた。)を含有する水溶液11を調製し、これを攪拌
した重炭酸アンムニラム25gを含有する5Nアンモニ
ア0.11中に滴下して炭酸塩及び水酸化物の共沈物を
作製した。この共沈物の感温した水溶液を攪拌しつつ、
これにTa2 o518 、Og、Nb2O52,7g
をフッ化水素酸に溶解した水溶液11を添加し、更に重
炭酸アンモニウム5gを含有する5Nアンモニア水0.
21を加えて、バリウム、亜鉛、タンタル、ニオブの炭
酸塩、水酸化物の均密沈殿物を得た0口過、水洗、乾燥
後、1100℃た。得られた仮焼粉末を電子顕微鏡で観
察したところ、平均0.2gmの均一微粒子であること
が認められた。該粉末を1 t / c m2の圧力下
で直径30mm、厚み3mmに成形し、空気中で常圧、
1400℃、2時間焼結した。
0.6g (Znは以下の沈殿操作により10%が損失
することが分っている。このため理論量の1.1倍量を
用いた。)を含有する水溶液11を調製し、これを攪拌
した重炭酸アンムニラム25gを含有する5Nアンモニ
ア0.11中に滴下して炭酸塩及び水酸化物の共沈物を
作製した。この共沈物の感温した水溶液を攪拌しつつ、
これにTa2 o518 、Og、Nb2O52,7g
をフッ化水素酸に溶解した水溶液11を添加し、更に重
炭酸アンモニウム5gを含有する5Nアンモニア水0.
21を加えて、バリウム、亜鉛、タンタル、ニオブの炭
酸塩、水酸化物の均密沈殿物を得た0口過、水洗、乾燥
後、1100℃た。得られた仮焼粉末を電子顕微鏡で観
察したところ、平均0.2gmの均一微粒子であること
が認められた。該粉末を1 t / c m2の圧力下
で直径30mm、厚み3mmに成形し、空気中で常圧、
1400℃、2時間焼結した。
比較例1
市販のBaCO3、ZnO,Nb205゜ボールミルで
混合後、1100℃で2時間仮焼後、再びボールミルで
粉砕した。この粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二
次粒子を含んだ平均粒径約1.8Bmの不揃いの粒子か
ら構成されていた。該粉末をl t / c m2の圧
力下で直径30mm、厚み3mmに成形し、空気中で常
圧、1400℃、2時間焼結した。
混合後、1100℃で2時間仮焼後、再びボールミルで
粉砕した。この粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二
次粒子を含んだ平均粒径約1.8Bmの不揃いの粒子か
ら構成されていた。該粉末をl t / c m2の圧
力下で直径30mm、厚み3mmに成形し、空気中で常
圧、1400℃、2時間焼結した。
上記実施例1、比較例1について、特性を比較した結果
を第1表に示した。この結果、本発明方法により調製し
た粉末を用いた焼結体は、従来法により得られた焼結体
よりQ値が大きく、誘電率も比較的大きいことが明らか
で、従来に比べ大幅に改善され優れたものであることが
分る。
を第1表に示した。この結果、本発明方法により調製し
た粉末を用いた焼結体は、従来法により得られた焼結体
よりQ値が大きく、誘電率も比較的大きいことが明らか
で、従来に比べ大幅に改善され優れたものであることが
分る。
第 1 表
第1図(A)〜(F)は、夫々本発明方法を具体的に実
施する場合の沈殿形成の順序を示した説明図である。
施する場合の沈殿形成の順序を示した説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)式3BaO・xZnO・(1−y) Nb_2O_5・yTa_2O_5(但し、0.6≦x
≦2.0、0<y<1 の範囲である。)における Ba/(Zn+Nb+Ta)のモル比が 1.0近傍の組成のBZNT系強誘電体 を製造するに際し、バリウム、亜鉛、ニ オブ、タンタルの各水溶液を調製し、こ れら4種の水溶液とするかあるいは亜鉛 水溶液をバリウム水溶液、ニオブ水溶 液、タンタル水溶液またほニオブとタン タルの混合水溶液のいずれかに混合して 2種または3種の水溶液とし、この内の 1種の水溶液に過剰の沈殿形成液を均一 に混合して沈殿を形成させた後、この沈 殿の分散した水溶液と残りの他の水溶液 とを順次均一に混合して全成分の均密沈 殿を形成し、該沈殿物を500〜 1200℃に仮焼した後、成形物を空気 中又は酸素雰囲気中、1000〜1600 ℃で焼結、または不活性雰囲気で熱間静 水圧加圧により高密度化し更に大気中で 焼結せしめることを特徴とする高密度 BZNT系強誘電体セラミックの製造方 法。 (2)式3BaO・xZnO・(1−y) Nb_2O_5・yTa_2O_5(但し、0.6≦x
≦2.0、0<y<1 の範囲である。)における Ba/(Zn+Nb+Ta)のモル比が 1.0近傍の組成のBZNT系強誘電体 を製造するに際し、バリウム、ニオブ またはタンタルを含む化合物粉末の分散 液を調製し、この分散液に残りの他の水 溶液とを順次均一に混合して全成分の均 密沈殿を形成し、該沈殿物を500〜 1200℃に仮焼した後、成形物を空気 中又は酸素雰囲気中、1000〜1600 ℃で焼結、または不活性雰囲気で熱間静 水圧加圧により高密度化し更に大気中で 焼結せしめることを特徴とする高密度 BZNT系強誘電体セラミックの製造方 法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168793A JPH0643266B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 高密度bznt系強誘電体セラミツクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168793A JPH0643266B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 高密度bznt系強誘電体セラミツクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6325265A true JPS6325265A (ja) | 1988-02-02 |
| JPH0643266B2 JPH0643266B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=15874576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61168793A Expired - Lifetime JPH0643266B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 高密度bznt系強誘電体セラミツクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643266B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5722299A (en) * | 1994-06-30 | 1998-03-03 | Fuji Kiko Co., Ltd. | Adjustable steering column assembly for a vehicle |
| JP2014516333A (ja) * | 2011-02-04 | 2014-07-10 | ハー.ツェー.スタルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 純相の多成分系の製造方法、純相の多成分系をベースとするセラミック材料並びにそれらから形成された成形体及び複合体 |
| CN120887707A (zh) * | 2025-08-04 | 2025-11-04 | 醴陵市东方电瓷电器有限公司 | 一种高强度陶瓷绝缘子的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623005A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Ube Ind Ltd | 粉末分散湿式法による易焼結性ペロブスカイト原料粉末の製造法 |
| JPS623004A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Ube Ind Ltd | 湿式法による易焼結性ペロブスカイト原料粉末の製造方法 |
| JPS62143859A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-27 | 科学技術庁無機材質研究所長 | 高密度Ba〔Zn▲1/3▼(Ta及び又はNb)▲2/3▼〕O↓3ペロブスカイトセラミツクスの製造方法 |
-
1986
- 1986-07-17 JP JP61168793A patent/JPH0643266B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS623005A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Ube Ind Ltd | 粉末分散湿式法による易焼結性ペロブスカイト原料粉末の製造法 |
| JPS623004A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Ube Ind Ltd | 湿式法による易焼結性ペロブスカイト原料粉末の製造方法 |
| JPS62143859A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-27 | 科学技術庁無機材質研究所長 | 高密度Ba〔Zn▲1/3▼(Ta及び又はNb)▲2/3▼〕O↓3ペロブスカイトセラミツクスの製造方法 |
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| JP2014516333A (ja) * | 2011-02-04 | 2014-07-10 | ハー.ツェー.スタルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 純相の多成分系の製造方法、純相の多成分系をベースとするセラミック材料並びにそれらから形成された成形体及び複合体 |
| US9309158B2 (en) | 2011-02-04 | 2016-04-12 | H.C. Starck Gmbh | Process for producing a pure-phase multisubstance system, a ceramic material based on the pure-phase multisubstance system, a shaped body, and a composite formed therefrom |
| JP2016222536A (ja) * | 2011-02-04 | 2016-12-28 | ハー.ツェー.スタルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングH.C. Starck GmbH | 純相の多成分系の製造方法、純相の多成分系をベースとするセラミック材料並びにそれらから形成された成形体及び複合体 |
| CN120887707A (zh) * | 2025-08-04 | 2025-11-04 | 醴陵市东方电瓷电器有限公司 | 一种高强度陶瓷绝缘子的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0643266B2 (ja) | 1994-06-08 |
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