JP3031104B2 - Dielectric porcelain composition - Google Patents
Dielectric porcelain compositionInfo
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- JP3031104B2 JP3031104B2 JP5042494A JP4249493A JP3031104B2 JP 3031104 B2 JP3031104 B2 JP 3031104B2 JP 5042494 A JP5042494 A JP 5042494A JP 4249493 A JP4249493 A JP 4249493A JP 3031104 B2 JP3031104 B2 JP 3031104B2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は誘電率が高く、その温度
変化が小さく、かつ誘電損失の小さい誘電体磁器組成物
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric ceramic composition having a high dielectric constant, a small temperature change, and a small dielectric loss.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から高誘電率系のセラミックコンデ
ンサ用の材料として、チタン酸バリウムを主成分とした
誘電体磁器組成物が広く用いられている。その中でも誘
電率の温度変化が小さい材料は、チタン酸バリウム−ビ
スマス系、チタン酸バリウム−五酸化ニオブ−二酸化マ
ンガン系(特開昭51−76597号公報)をはじめ、
数多くの組成物が知られている。2. Description of the Related Art Hitherto, as a material for a high dielectric constant ceramic capacitor, a dielectric ceramic composition containing barium titanate as a main component has been widely used. Among them, materials having a small temperature change in dielectric constant include barium titanate-bismuth based, barium titanate-niobium pentoxide-manganese dioxide based (JP-A-51-76597),
Numerous compositions are known.
【0003】また、近年の積層セラミックコンデンサに
対する小型大容量化の要求に応えるため、誘電体材料の
高誘電率化と誘電体層の薄層化が急激な勢いで進んでい
る。従って、高誘電率で、誘電率の温度変化が小さく、
かつ誘電損失の小さい誘電体材料に対する需要は非常に
大きくなっている。Further, in order to meet the recent demand for a multilayer ceramic capacitor having a small size and a large capacity, the dielectric constant of a dielectric material and the thickness of a dielectric layer are rapidly progressing. Therefore, with a high dielectric constant, the temperature change of the dielectric constant is small,
The demand for a dielectric material having a small dielectric loss has become extremely large.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の誘電体磁器組成物は、その多くは炭酸バリウムと
酸化チタンから固相反応により得られたチタン酸バリウ
ムを原料として使用しており、その誘電率は3000以
下である。However, most of the above-mentioned conventional dielectric porcelain compositions use barium titanate obtained by a solid-phase reaction from barium carbonate and titanium oxide as a raw material. The dielectric constant is 3000 or less.
【0005】また、一般にチタン酸バリウムのような強
誘電体では、印加される電界強度が大きくなると誘電率
の変化が大きくなり、誘電損失も大きくなる。コンデン
サの特性は1Vrmsの信号電圧で評価されるため、誘
電体層の薄層化が進むと高い信号電界が印加されること
となり、上記従来の誘電体磁器組成物では信号電圧特性
が悪く、信号電圧の増加ととも誘電損失も急激に増加
し、規格を満足し得なくなるといった課題があった。In general, in a ferroelectric material such as barium titanate, as the applied electric field intensity increases, the change in the dielectric constant increases and the dielectric loss also increases. Since the characteristics of the capacitor are evaluated at a signal voltage of 1 Vrms, a high signal electric field is applied as the dielectric layer becomes thinner, and the signal voltage characteristics are poor in the conventional dielectric ceramic composition, and the signal voltage is poor. There has been a problem that the dielectric loss rapidly increases with an increase in the voltage, and the standard cannot be satisfied.
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、誘電率が高く、その温度変化が小さく、誘電損失が
小さく、かつ信号電圧特性の良好な誘電体磁器組成を提
供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a dielectric ceramic composition having a high dielectric constant, a small change in temperature, a small dielectric loss, and a good signal voltage characteristic. And
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の誘電体磁器組成物は、水熱合成法で生成し、
熱処理により、比表面積を0.8〜2.4m2/gに調
整したチタン酸バリウム100重量部に対して、五酸化
ニオブを0.8〜2.0重量部、かつ五酸化ニオブ、酸
化ニッケル、酸化コバルトの重量比が、3≦五酸化ニオ
ブ/(酸化ニッケル+酸化コバルト)≦8(ただし、酸
化ニッケル0重量部を除き、酸化コバルト0重量部を含
む)となるように酸化ニッケル及び酸化コバルトを添加
するとともに、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオ
ジウム、酸化サマリウム、酸化ジスプロシウム、酸化イ
ットリビウム、酸化プラセオシウムのうちの一種以上を
0.05〜0.50重量部添加して形成したものであ
る。In order to achieve this object, a dielectric porcelain composition of the present invention is produced by a hydrothermal synthesis method,
100 parts by weight of barium titanate whose specific surface area was adjusted to 0.8 to 2.4 m 2 / g by heat treatment,
0.8 to 2.0 parts by weight of niobium, niobium pentoxide, acid
The weight ratio of nickel oxide and cobalt oxide is 3 ≦ nio pentoxide
Bu / (nickel oxide + cobalt oxide) ≤ 8 (however, acid
Excluding 0 parts by weight of nickel oxide and 0 parts by weight of cobalt oxide
Nickel oxide and cobalt oxide are added so that
Along with lanthanum oxide, cerium oxide, neo oxide
Indium, samarium oxide, dysprosium oxide,
More than one of tritium and praseosium oxide
It is formed by adding 0.05 to 0.50 parts by weight.
You .
【0008】[0008]
【作用】本発明の誘電体磁器組成物では、水熱合成法で
生成し、熱処理によりその比表面積を0.8〜2.4m
2/gに調整した非常に高純度で結晶性のよいチタン酸
バリウムを用いて、そこに特定量の五酸化ニオブ、酸化
ニッケル、酸化コバルトを添加することにより、280
0以上およそ4000までの高誘電率で、誘電率の温度
変化が小さく、50Vrms/mmの信号電圧印加時の
誘電損失が2.5%以下と小さい優れた特性を得ること
が可能となる。そして、上記組成物に、さらに特定量の
酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化サ
マリウム、酸化ジスプロシウム、酸化イットリビウムま
たは酸化プラセオシウムを添加することにより、前述し
た特性を損なうことなく焼結性を改善することができる
という効果が得られることとなる。 The dielectric ceramic composition of the present invention is produced by a hydrothermal synthesis method, and has a specific surface area of 0.8 to 2.4 m by heat treatment.
2 / using g of very good barium titanate crystalline high purity was adjusted to a specific amount of niobium pentoxide therein, nickel oxide, by adding cobalt oxide, 280
A high dielectric constant of 0 or about 4000, it is possible to temperature change of the dielectric constant is small, to obtain the dielectric loss was 2.5% or less and have small Yu characteristics when the signal voltage is applied 50 Vrms / mm . Then, by adding a specific amount of lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, samarium oxide, dysprosium oxide, ytterbium oxide or praseosium oxide to the above composition, the sinterability is improved without impairing the above-described properties. be able to
The effect is obtained.
【0009】[0009]
【実施例】(実施例1)本実施例 は請求項1記載の発明に対応し、水熱合成法で
生成し、熱処理により比表面積を調整したチタン酸バリ
ウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化コ
バルトを添加し、さらに酸化ランタンを添加することに
より、課題を解決したものである。(Example 1) This example corresponds to the first aspect of the present invention, and a specific amount of niobium pentoxide and barium titanate produced by a hydrothermal synthesis method and having a specific surface area adjusted by heat treatment. Nickel oxide and cobalt oxide are added, and lanthanum oxide is added.
This is a solution to the problem.
【0010】水熱合成法で生成した粒径0.1μm、純
度99.99%以上のチタン酸バリウム微粉末を105
0℃で粉体仮焼し、比表面積を1.2m 2 /gに調整し
たチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウム
100gに対して、五酸化ニオブをNb2O5換算で、酸
化ニッケルをNiO換算で、酸化コバルトをCo3O4換
算で、酸化ランタンをLa 2 O 3 で(表1)に示した量を
秤量した。尚、使用した酸化コバルトは金属コバルトと
しての純度が73〜74%のものを用いた。また、本実
施例では酸化コバルトはCo 3 O 4 として添加したが、C
oOなど他の形で添加してもよく、要は金属コバルトの
量がおなじであれば同様の効果が得られる。(表1)で
は五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化ラ
ンタンをそれぞれ単にNb,Ni,Co,Laと表し
た。これをポリエチレン製の容器に直径5mmのジルコ
ニア製玉石を入れたボールミルにより、純水とともに2
0時間混合した。混合後、スラリーを乾燥した粉末に5
%PVA(ポリビニルアルコール)水溶液を9重量%加
えて造粒した。造粒粉を金型に入れ、直径15mm、厚
さ0.5mmの円板状に1ton/cm3の圧力で成形
した。得られた成形体を1300〜1400℃で2時間
焼成し、銀電極を焼き付けて付与し、測定用の試料とし
た。尚、1400℃以下の焼成温度で、焼結密度が理論
密度の95%に達しない試料は焼結せずとし、以下の電
気特性の測定は省略した。室温で試料の静電容量と誘電
損失を1Vrms、1kHzで測定し、静電容量から誘
電率を求めた。誘電損失の信号電圧特性は1kHzの信
号を50Vrms/mm印加して測定した。[0010] The particle size 0.1μm generated by hydrothermal synthesis, a purity of 99.99% or more of barium titanate fine powder 105
Barium titanate whose powder was calcined at 0 ° C. and the specific surface area was adjusted to 1.2 m 2 / g was used . Against barium titanate 100g above SL, niobium pentoxide calculated as Nb 2 O 5, nickel oxide in terms of NiO, a cobalt oxide in Co 3 O 4 conversion, lanthanum oxide with La 2 O 3 (Table 1 ) Was weighed. The cobalt oxide used had a purity of 73 to 74% as metallic cobalt. In addition,
In the example, cobalt oxide was added as Co 3 O 4 ,
It may be added in other forms such as oO.
The same effect can be obtained if the amount is the same. (Table 1)
Is niobium pentoxide, nickel oxide, cobalt oxide,
The lanthanum respectively expressed simply Nb, Ni, Co, and La. This was mixed with pure water by a ball mill in which a zirconia ball having a diameter of 5 mm was placed in a polyethylene container.
Mix for 0 hours. After mixing, the slurry is added to the dried powder for 5 minutes.
% PVA (polyvinyl alcohol) aqueous solution was added at 9% by weight and granulated. The granulated powder was placed in a mold and formed into a disk having a diameter of 15 mm and a thickness of 0.5 mm at a pressure of 1 ton / cm 3 . The obtained molded body was fired at 1300 to 1400 ° C. for 2 hours, and a silver electrode was baked and applied to obtain a sample for measurement. Samples whose sintering density did not reach 95% of the theoretical density at a sintering temperature of 1400 ° C. or less were not sintered, and the measurement of the following electrical characteristics was omitted. At room temperature, the capacitance and dielectric loss of the sample were measured at 1 Vrms and 1 kHz, and the dielectric constant was determined from the capacitance. The signal voltage characteristics of the dielectric loss were measured by applying a 1 kHz signal at 50 Vrms / mm.
【0011】(表2)に1300℃及び1330℃焼成
における焼結密度、1330℃焼成における室温での誘
電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。尚、
(表1),(表2)において、#を付した試料は本発明
の範囲外で比較例である。[0011] (Table 2) 1300 ℃ and 1330 ℃ firing
5 shows the sintering density, the dielectric constant at room temperature after firing at 1330 ° C. , the dielectric loss, and the signal voltage characteristics of dielectric loss . still,
In Tables 1 and 2, samples marked with # are out of the scope of the present invention and are comparative examples.
【0012】[0012]
【表1】 [Table 1]
【0013】[0013]
【表2】 [Table 2]
【0014】(表1),(表2)から明らかな通り、チ
タン酸バリウム100重量部に対して酸化ランタンを
0.05重量部以上添加することにより、焼結性が改善
される。しかし、添加量が0.50重量部を超えると誘
電率の低下が著しく、0.05重量部より少ないと焼結
性の改善効果がないため、請求の範囲から除外した。 As is clear from Tables 1 and 2, lanthanum oxide was added to 100 parts by weight of barium titanate.
Improved sinterability by adding 0.05 parts by weight or more
Is done . However, if the amount exceeds 0.50 parts by weight, it is induced.
Significant decrease in electric conductivity, sintering when less than 0.05 parts by weight
Since there was no effect of improving the sex, it was excluded from the claims.
【0015】(実施例2) 本実施例は同じく請求項1記載の発明に対応し、水熱合
成法で生成し、熱処理により比表面積を調整したチタン
酸バリウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化ニッケル、
酸化コバルトを添加し、さらに酸化セリウムを添加する
ことにより、課題を解決したものである。Example 2 This example also corresponds to the first aspect of the present invention, in which a specific amount of niobium pentoxide, a specific amount of niobium pentoxide, is added to barium titanate produced by a hydrothermal synthesis method and having a specific surface area adjusted by heat treatment. Nickel oxide,
The problem was solved by adding cobalt oxide and further adding cerium oxide .
【0016】水熱合成法で生成した粒径0.1μm、純
度99.99%以上のチタン酸バリウム微粉末を105
0℃で粉体仮焼し、比表面積を1.2m2/gに調整し
たチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウム
100gに対して、五酸化ニオブをNb2O5換算で、酸
化ニッケルをNiO換算で、酸化コバルトをCo3O4換
算で、酸化セリウムをCeO 2 換算で(表3)に示した
量を秤量した。尚、使用した酸化コバルトは金属コバル
トとしての純度が73〜74%のものを用いた。また、
本実施例では酸化コバルトはCo3O4として添加した
が、CoOなど他の形で添加してもよく、要は金属コバ
ルトの量が同じであれば同様の効果が得られる。(表
3)でも五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化コバルト、
酸化セリウムをそれぞれ単にNb,Ni,Co,Ceと
表した。以下(実施例1)と同様の手順により試料の作
製、評価を行った。The particle size 0.1μm generated by hydrothermal synthesis, a purity of 99.99% or more of barium titanate fine powder 105
Barium titanate whose powder was calcined at 0 ° C. and the specific surface area was adjusted to 1.2 m 2 / g was used. With respect to the barium titanate 100 g, with niobium pentoxide calculated as Nb 2 O 5, nickel oxide in terms of NiO, a cobalt oxide in Co 3 O 4 conversion, the cerium oxide CeO 2 with terms (Table 3) The indicated amount was weighed. The cobalt oxide used had a purity of 73 to 74% as metallic cobalt. Also,
In this embodiment, the cobalt oxide is added as Co 3 O 4 , but it may be added in other forms such as CoO, and the same effect can be obtained as long as the amount of metallic cobalt is the same. (Table 3) also shows niobium pentoxide, nickel oxide, cobalt oxide,
Cerium oxide was simply expressed as Nb, Ni, Co, and Ce , respectively. A sample was prepared and evaluated by the same procedure as described below (Example 1).
【0017】(表4)に1300℃及び1330℃焼成
における焼結密度、1330℃焼成における室温での誘
電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。尚、
(表3),(表4)において、#を付した試料は本発明
の範囲外で比較例である。Table 4 shows the sintering densities at 1300 ° C. and 1330 ° C. firing, the dielectric constant at room temperature after 1330 ° C. firing, dielectric loss, and signal voltage characteristics of dielectric loss. still,
In Tables 3 and 4, samples marked with # are out of the scope of the present invention and are comparative examples.
【0018】[0018]
【表3】 [Table 3]
【0019】[0019]
【表4】 [Table 4]
【0020】(表3),(表4)から明らかな通り、チ
タン酸バリウム100重量部に対して酸化セリウムを
0.05重量部以上さらに添加することにより、焼結性
が改善される。しかし、添加量が0.50重量部を超え
ると誘電率の低下が著しく、0.05重量部より少ない
と焼結性の改善効果がないため、請求の範囲から除外し
た。As is clear from Tables 3 and 4, cerium oxide was added to 100 parts by weight of barium titanate.
By adding 0.05 parts by weight or more, the sinterability is improved. However, when the addition amount exceeds 0.50 parts by weight, the dielectric constant is remarkably reduced, and when the addition amount is less than 0.05 parts by weight, there is no effect of improving the sinterability, and therefore, it is excluded from the claims.
【0021】(実施例3) 本実施例は同じく請求項1記載の発明に対応し、水熱合
成法で生成し、熱処理により比表面積を調整したチタン
酸バリウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化ニッケル、
酸化コバルトを添加し、さらに酸化ネオジウムを添加す
ることにより、課題を解決したものである。Example 3 This example also corresponds to the first aspect of the present invention, wherein a specific amount of niobium pentoxide, a specific amount of niobium pentoxide, Nickel oxide,
The problem has been solved by adding cobalt oxide and further adding neodymium oxide .
【0022】水熱合成法で生成した粒径0.1μm、純
度99.99%以上のチタン酸バリウム微粉末を105
0℃で粉体仮焼し、比表面積を1.2m2/gに調整し
たチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウム
100gに対して、五酸化ニオブをNb2O5換算で、酸
化ニッケルをNiO換算で、酸化コバルトをCo3O4換
算で、酸化ネオジウムをNd 2 O 3 換算で(表5)に示し
た量を秤量した。尚、使用した酸化コバルトは金属コバ
ルトとしての純度が73〜74%のものを用いた。ま
た、本実施例では酸化コバルトはCo3O4として添加し
たが、CoOなど他の形で添加してもよく、要は金属コ
バルトの量が同じであれば同様の効果が得られる。(表
5)でも五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化コバルト、
酸化ネオジウムをそれぞれ単にNb,Ni,Co,Nd
と表した。以下(実施例1)と同様の手順により試料の
作製、評価を行った。The particle size 0.1μm generated by hydrothermal synthesis, a purity of 99.99% or more of barium titanate fine powder 105
Barium titanate whose powder was calcined at 0 ° C. and the specific surface area was adjusted to 1.2 m 2 / g was used. With respect to the barium titanate 100 g, pentoxide niobium calculated as Nb 2 O 5, nickel oxide in terms of NiO, a cobalt oxide in Co 3 O 4 conversion, neodymium oxide Nd 2 O 3 in terms of (TABLE 5 ) Was weighed. The cobalt oxide used had a purity of 73 to 74% as metallic cobalt. Further, in this embodiment, the cobalt oxide is added as Co 3 O 4 , but it may be added in another form such as CoO, and the same effect can be obtained as long as the amount of metal cobalt is the same. (Table 5) also shows niobium pentoxide, nickel oxide, cobalt oxide,
Neodymium oxide is simply Nb, Ni, Co, Nd
It was expressed. A sample was prepared and evaluated by the same procedure as described below (Example 1).
【0023】(表6)に1300℃及び1330℃焼成
における焼結密度、1330℃焼成における室温での誘
電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。尚、
(表5),(表6)において、#を付した試料は本発明
の範囲外で比較例である。Table 6 shows the sintering densities at 1300 ° C. and 1330 ° C. firing, the dielectric constant at room temperature after 1330 ° C. firing, dielectric loss, and signal voltage characteristics of dielectric loss. still,
In Tables 5 and 6, samples marked with # are out of the scope of the present invention and are comparative examples.
【0024】[0024]
【表5】 [Table 5]
【0025】[0025]
【表6】 [Table 6]
【0026】(表5),(表6)から明らかな通り、チ
タン酸バリウム100重量部に対して酸化ネオジウムを
0.05重量部以上さらに添加することにより、焼結性
が改善される。しかし、添加量が0.50重量部を超え
ると誘電率の低下が著しく、0.05重量部より少ない
と焼結性の改善効果がないため、請求の範囲から除外し
た。As is clear from Tables 5 and 6, sinterability is improved by adding 0.05 parts by weight or more of neodymium oxide to 100 parts by weight of barium titanate. However, when the addition amount exceeds 0.50 parts by weight, the dielectric constant is remarkably reduced, and when the addition amount is less than 0.05 parts by weight, there is no effect of improving the sinterability, and therefore, it is excluded from the claims.
【0027】(実施例4) 本実施例は同じく請求項1記載の発明に対応し、水熱合
成法で生成し、熱処理により比表面積を調整したチタン
酸バリウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化ニッケル、
酸化コバルトを添加し、さらに酸化サマリウムを添加す
ることにより、課題を解決したものである。Example 4 This example also corresponds to the first aspect of the present invention, and a specific amount of niobium pentoxide and barium titanate produced by a hydrothermal synthesis method and having a specific surface area adjusted by heat treatment are added to the barium titanate. Nickel oxide,
The problem has been solved by adding cobalt oxide and further adding samarium oxide .
【0028】水熱合成法で生成した、粒径0.1μm、
純度99.99%以上のチタン酸バリウム微粉末を10
50℃で粉体仮焼し、比表面積を1.2m2/gに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム100gに対して、五酸化ニオブをNb2O5換算で、
酸化ニッケルをNiO換算で、酸化コバルトをCo3O4
換算で、酸化サマリウムをSmO 2 O 3 換算で(表7)に
示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバルトは金属
コバルトとしての純度が73〜74%のものを用いた。
また、本実施例では酸化コバルトはCo3O4として添加
したが、CoOなど他の形で添加してもよく、要は金属
コバルトの量が同じであれば同様の効果が得られる。
(表7)でも五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化コバル
ト、酸化サマリウムをそれぞれ単にNb,Ni,Co,
Smと表した。以下(実施例1)と同様の手順により試
料の作製、評価を行った。A particle diameter of 0.1 μm produced by a hydrothermal synthesis method,
Barium titanate fine powder having a purity of 99.99% or more
Barium titanate whose powder was calcined at 50 ° C. and the specific surface area was adjusted to 1.2 m 2 / g was used. For 100 g of the above barium titanate, niobium pentoxide was converted into Nb 2 O 5 ,
Nickel oxide is converted to NiO, and cobalt oxide is converted to Co 3 O 4
In conversion, samarium oxide was weighed in the amount shown in (Table 7) in SmO 2 O 3 conversion . The cobalt oxide used had a purity of 73 to 74% as metallic cobalt.
Further, in this embodiment, the cobalt oxide is added as Co 3 O 4 , but it may be added in another form such as CoO, and the same effect can be obtained as long as the amount of metal cobalt is the same.
Also in Table 7, niobium pentoxide, nickel oxide, cobalt oxide, and samarium oxide are simply referred to as Nb, Ni, Co,
Sm . A sample was prepared and evaluated by the same procedure as described below (Example 1).
【0029】(表8)に1300℃及び1330℃焼成
における焼結密度、1330℃焼成における室温での誘
電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。尚、
(表7),(表8)において、#を付した試料は本発明
の範囲外で比較例である。Table 8 shows the sintering densities at 1300 ° C. and 1330 ° C., the dielectric constant at room temperature after 1330 ° C., the dielectric loss, and the signal voltage characteristics of the dielectric loss. still,
In Tables 7 and 8, samples marked with # are out of the scope of the present invention and are comparative examples.
【0030】[0030]
【表7】 [Table 7]
【0031】[0031]
【表8】 [Table 8]
【0032】(表7),(表8)から明らかな通り、チ
タン酸バリウム100重量部に対して酸化サマリウムを
0.05重量部以上さらに添加することにより、焼結性
が改善される。しかし、添加量が0.50重量部を超え
ると誘電率の低下が著しく、0.05重量部より少ない
と焼結性の改善効果がないため、請求の範囲から除外し
た。As is clear from Tables 7 and 8, the sinterability is improved by further adding 0.05 parts by weight or more of samarium oxide to 100 parts by weight of barium titanate. However, when the addition amount exceeds 0.50 parts by weight, the dielectric constant is remarkably reduced, and when the addition amount is less than 0.05 parts by weight, there is no effect of improving the sinterability, and therefore, it is excluded from the claims.
【0033】(実施例5) 本実施例は同じく請求項1記載の発明に対応し、水熱合
成法で生成し、熱処理により比表面積を調整したチタン
酸バリウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化ニッケル、
酸化コバルトを添加し、さらに酸化ジスプロシウムを添
加することにより、課題を解決したものである。Example 5 This example also corresponds to the first aspect of the present invention, and a specific amount of niobium pentoxide and barium titanate produced by a hydrothermal synthesis method and having a specific surface area adjusted by heat treatment are added to Nickel oxide,
The problem was solved by adding cobalt oxide and further adding dysprosium oxide .
【0034】水熱合成法で生成した粒径0.1μm、純
度99.99%以上のチタン酸バリウム微粉末を105
0℃で粉体仮焼し、比表面積を1.2m2/gに調整し
たチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウム
100gに対して、五酸化ニオブをNb2O5換算で、酸
化ニッケルをNiO換算で、酸化コバルトをCo3O4換
算で、酸化ジスプロシウムをDy 2 O 3 換算で(表9)に
示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバルトは金属
コバルトとしての純度が73〜74%のものを用いた。
また、本実施例では酸化コバルトはCo3O4として添加
したが、CoOなど他の形で添加してもよく、要は金属
コバルトの量が同じであれば同様の効果が得られる。
(表9)でも五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化コバル
ト、酸化ジ スプロシウムをそれぞれ単にNb,Ni,C
o,Dyと表した。以下(実施例1)と同様の手順によ
り試料の作製、評価を行った。The particle size 0.1μm generated by hydrothermal synthesis, a purity of 99.99% or more of barium titanate fine powder 105
Barium titanate whose powder was calcined at 0 ° C. and the specific surface area was adjusted to 1.2 m 2 / g was used. With respect to the barium titanate 100 g, pentoxide niobium calculated as Nb 2 O 5, nickel oxide in terms of NiO, a cobalt oxide in Co 3 O 4 conversion, dysprosium oxide Dy 2 O 3 in terms of (TABLE 9 ) Was weighed. The cobalt oxide used had a purity of 73 to 74% as metallic cobalt.
Further, in this embodiment, the cobalt oxide is added as Co 3 O 4 , but it may be added in another form such as CoO, and the same effect can be obtained as long as the amount of metal cobalt is the same.
(Table 9) even niobium pentoxide, nickel oxide, cobalt oxide, simply oxide dysprosium respectively Nb, Ni, C
o and Dy . A sample was prepared and evaluated by the same procedure as described below (Example 1).
【0035】(表10)に1300℃及び1330℃焼
成における焼結密度、1330℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、(表9),(表10)において、#を付した試料は
本発明の範囲外で比較例である。Table 10 shows the sintering densities at 1300 ° C. and 1330 ° C. firing, the dielectric constant at room temperature after 1330 ° C. firing, dielectric loss, and signal voltage characteristics of dielectric loss.
In Tables 9 and 10, the samples marked with # are out of the scope of the present invention and are comparative examples.
【0036】[0036]
【表9】 [Table 9]
【0037】[0037]
【表10】 [Table 10]
【0038】(表9),(表10)から明らかな通り、
チタン酸バリウム100重量部に対して酸化ジスプロシ
ウムを0.05重量部以上さらに添加することにより、
焼結性が改善される。しかし、添加量が0.50重量部
を超えると誘電率の低下が著しく、0.05重量部より
少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範囲から
除外した。As apparent from (Table 9) and (Table 10),
Dysprosium oxide to 100 parts by weight of barium titanate
By further addition of um or 0.05 parts by weight,
Sinterability is improved. However, when the addition amount exceeds 0.50 parts by weight, the dielectric constant is remarkably reduced, and when the addition amount is less than 0.05 parts by weight, there is no effect of improving the sinterability, and therefore, it is excluded from the claims.
【0039】(実施例6) 本実施例は同じく請求項1記載の発明に対応し、水熱合
成法で生成し、熱処理により比表面積を調整したチタン
酸バリウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化ニッケル、
酸化コバルトを添加し、さらに酸化イットリビウムを添
加することにより、課題を解決したものである。Example 6 This example also corresponds to the first aspect of the present invention, in which a specific amount of niobium pentoxide and barium titanate produced by a hydrothermal synthesis method and having a specific surface area adjusted by heat treatment are added. Nickel oxide,
The problem was solved by adding cobalt oxide and further adding yttrium oxide .
【0040】水熱合成法で生成した、粒径0.1μm、
純度99.99%以上のチタン酸バリウム微粉末を10
50℃で粉体仮焼し、比表面積を1.2m2/gに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム100gに対して、五酸化ニオブをNb2O5換算で、
酸化ニッケルをNiO換算で、酸化コバルトをCo3O4
換算で、酸化イットリビウムをYb 2 O 3 換算で(表1
1)に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバルト
は金属コバルトとしての純度が73〜74%のものを用
いた。また、本実施例では酸化コバルトはCo3O4とし
て添加したが、CoOなど他の形で添加してもよく、要
は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が得られ
る。(表11)でも五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化
コバルト、酸化イットリビウムをそれぞれ単にNb,N
i,Co,Ybと表した。以下(実施例1)と同様の手
順により試料の作製、評価を行った。A particle diameter of 0.1 μm produced by a hydrothermal synthesis method,
Barium titanate fine powder having a purity of 99.99% or more
Barium titanate whose powder was calcined at 50 ° C. and the specific surface area was adjusted to 1.2 m 2 / g was used. For 100 g of the above barium titanate, niobium pentoxide was converted into Nb 2 O 5 ,
Nickel oxide is converted to NiO, and cobalt oxide is converted to Co 3 O 4
In terms of the oxide ytterbium Yb 2 O 3 in terms of (TABLE 1
The amount shown in 1) was weighed. The cobalt oxide used had a purity of 73 to 74% as metallic cobalt. Further, in this embodiment, the cobalt oxide is added as Co 3 O 4 , but it may be added in another form such as CoO, and the same effect can be obtained as long as the amount of metal cobalt is the same. In Table 11, niobium pentoxide, nickel oxide, cobalt oxide, and yttrium oxide are simply referred to as Nb and N , respectively.
i, Co, and Yb . A sample was prepared and evaluated by the same procedure as described below (Example 1).
【0041】(表12)に1300℃及び1330℃焼
成における焼結密度、1330℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、(表11),(表12)において、#を付した試料
は本発明の範囲外で比較例である。Table 12 shows the sintering densities at 1300 ° C. and 1330 ° C. firing, the dielectric constant at room temperature after 1330 ° C. firing, dielectric loss, and signal voltage characteristics of dielectric loss.
In Tables 11 and 12, samples marked with # are out of the scope of the present invention and are comparative examples.
【0042】[0042]
【表11】 [Table 11]
【0043】[0043]
【表12】 [Table 12]
【0044】(表11),(表12)から明らかな通
り、チタン酸バリウム100重量部に対して酸化イット
リビウムを0.05重量部以上さらに添加することによ
り、焼結性が改善される。しかし、添加量が0.50重
量部を超えると誘電率の低下が著しく、0.05重量部
より少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範囲
から除外した。As is clear from Table 11 and Table 12, it was oxidized with respect to 100 parts by weight of barium titanate.
The sinterability is improved by further adding 0.05 % by weight or more of rivium . However, when the addition amount exceeds 0.50 parts by weight, the dielectric constant is remarkably reduced, and when the addition amount is less than 0.05 parts by weight, there is no effect of improving the sinterability, and therefore, it is excluded from the claims.
【0045】(実施例7) 本実施例は同じく請求項1記載の発明に対応し、水熱合
成法で生成し、熱処理により比表面積を調整したチタン
酸バリウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化ニッケル、
酸化コバルトを添加し、さらに酸化プラセオシウムを添
加することにより、課題を解決したものである。Example 7 This example also corresponds to the first aspect of the present invention, in which a specific amount of niobium pentoxide and barium titanate produced by a hydrothermal synthesis method and having a specific surface area adjusted by heat treatment are added. Nickel oxide,
The problem has been solved by adding cobalt oxide and further adding praseosium oxide .
【0046】水熱合成法で生成した、粒径0.1μm、
純度99.99%以上のチタン酸バリウム微粉末を10
50℃で粉体仮焼し、比表面積を1.2m2/gに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム100gに対して、五酸化ニオブをNb2O5換算で、
酸化ニッケルをNiO換算で、酸化コバルトをCo3O4
換算で、酸化プラセオシウムをPr 2 O 3 換算で(表1
3)に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバルト
は金属コバルトとしての純度が73〜74%のものを用
いた。また、本実施例では酸化コバルトはCo3O4とし
て添加したが、CoOなど他の形で添加してもよく、要
は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が得られ
る。(表13)でも五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化
コバルト、酸化プラセオシウムをそれぞれ単にNb,N
i,Co,Prと表した。以下(実施例1)と同様の手
順により試料の作製、評価を行った。A particle diameter of 0.1 μm produced by a hydrothermal synthesis method,
Barium titanate fine powder having a purity of 99.99% or more
Barium titanate whose powder was calcined at 50 ° C. and the specific surface area was adjusted to 1.2 m 2 / g was used. For 100 g of the above barium titanate, niobium pentoxide was converted into Nb 2 O 5 ,
Nickel oxide is converted to NiO, and cobalt oxide is converted to Co 3 O 4
In terms of the oxide Puraseoshiumu Pr 2 O 3 in terms of (TABLE 1
The amount shown in 3) was weighed. The cobalt oxide used had a purity of 73 to 74% as metallic cobalt. Further, in this embodiment, the cobalt oxide is added as Co 3 O 4 , but it may be added in another form such as CoO, and the same effect can be obtained as long as the amount of metal cobalt is the same. (Table 13) also uses niobium pentoxide, nickel oxide, cobalt oxide, and praseosium oxide as Nb and N , respectively.
i, Co, and Pr . A sample was prepared and evaluated by the same procedure as described below (Example 1).
【0047】(表14)に1300℃及び1330℃焼
成における焼結密度、1330℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、(表13),(表14)において、#を付した試料
は本発明の範囲外で比較例である。Table 14 shows the sintering densities at 1300 ° C. and 1330 ° C. firing, the dielectric constant at room temperature after 1330 ° C. firing, dielectric loss, and signal voltage characteristics of dielectric loss.
In Tables 13 and 14, samples marked with # are out of the scope of the present invention and are comparative examples.
【0048】[0048]
【表13】 [Table 13]
【0049】[0049]
【表14】 [Table 14]
【0050】(表13),(表14)から明らかな通
り、チタン酸バリウム100重量部に対して酸化プラセ
オシウムを0.05重量部以上さらに添加することによ
り、焼結性が改善される。しかし、添加量が0.50重
量部を超えると誘電率の低下が著しく、0.05重量部
より少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範囲
から除外した。As is clear from Tables 13 and 14, 100 parts by weight of barium titanate was used to place oxide placebo.
By further adding 0.05 part by weight or more of osmium, sinterability is improved. However, when the addition amount exceeds 0.50 parts by weight, the dielectric constant is remarkably reduced, and when the addition amount is less than 0.05 parts by weight, there is no effect of improving the sinterability, and therefore, it is excluded from the claims.
【0051】尚、上記の各実施例では、添加物として酸
化ランタン,酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化サマ
リウム、酸化ジスプロシウム、酸化イットリビウム、酸
化プラセオシウムのうちの一種を、チタン酸バリウム1
00重量部に対して0.05〜0.50重量部添加する
場合について説明したが、これらの添加物の二種以上を
同時に添加しても、その添加量の合計が0.05〜0.
50重量部の範囲であれば、上記の各実施例と同等の効
果を得ることができる。[0051] In the above embodiments, additives and to acid <br/> lanthanum, cerium oxide, neodymium oxide, samarium oxide, dysprosium oxide, oxide ytterbium, the kind of the oxide Puraseoshiumu, barium titanate 1
Although the case where 0.05 to 0.50 parts by weight is added to 00 parts by weight has been described, even when two or more of these additives are added at the same time, the total amount of the additives is 0.05 to 0.1%.
When the amount is within the range of 50 parts by weight, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上本発明によると、水熱合成法で生成
し、熱処理により比表面積を適宜に調整した高純度で結
晶性のよいチタン酸バリウムを用いていることにより、
誘電率が2800〜4000と高く、誘電率の温度変化
が小さく、かつ50Vrms/mmの信号電圧印加時の
誘電損失が2.5%以下と小さい優れた特性を有する誘
電体磁器組成物を得ることができる。また、酸化ランタ
ン、酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化サマリウム、
酸化ジスプロシウム、酸化イットリビウム、酸化プラセ
オシウムのうち少なくとも一種類を所定量添加すること
により、焼結性の改善を図ることができる。 According to the present invention as described above, by generating with hydrothermal synthesis method, it is used a good barium titanate crystalline high purity was appropriately adjusted by Ri specific surface area in the heat treatment,
A dielectric ceramic composition having a high dielectric constant of 2800 to 4000, a small temperature change in the dielectric constant, and a small dielectric loss of 2.5% or less when a signal voltage of 50 Vrms / mm is applied. Can be. In addition, lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, samarium oxide,
Add at least one of dysprosium oxide, ytterbium oxide, and praseosium oxide in a predetermined amount
Thereby , sinterability can be improved.
【0053】従って、セラミックコンデンサ用の誘電体
材料として実用化が可能であり、特に積層セラミックコ
ンデンサにおいては、誘電体層の薄層化が可能となるた
め、小型大容量化を容易に実現できるものである。Therefore, it can be put to practical use as a dielectric material for a ceramic capacitor. In particular, in the case of a multilayer ceramic capacitor, since the dielectric layer can be made thinner, it is possible to easily realize a small size and a large capacity. It is.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 猛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−258610(JP,A) 特開 平2−258671(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01B 3/12 303 C04B 35/46 H01G 4/12 358 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Takeshi Iino 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-5-258610 (JP, A) JP-A-2- 258671 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01B 3/12 303 C04B 35/46 H01G 4/12 358
Claims (1)
面積を0.8〜2.4m2/gに調整したチタン酸バリ
ウム100重量部に対して、五酸化ニオブを0.8〜
2.0重量部、かつ五酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化
コバルトの重量比が3≦五酸化ニオブ/(酸化ニッケル
+酸化コバルト)≦8(ただし、酸化ニッケル0重量部
を除き、酸化コバルト0重量部を含む)となるように酸
化ニッケル及び酸化コバルトを添加するとともに、酸化
ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化サマリ
ウム、酸化ジスプロシウム、酸化イットリビウム、酸化
プラセオシウムのうちの一種以上を0.05〜0.50
重量部添加してなる誘電体磁器組成物。1. A generated by the hydrothermal synthesis method, the I Ri ratio table <br/> area heat treatment on 0.8~2.4m 2/100 parts by weight of barium titanate adjusted to g, pentoxide 0.8 niobium
2.0 parts by weight , and the weight ratio of niobium pentoxide, nickel oxide, and cobalt oxide is 3 ≦ niobium pentoxide / (nickel oxide + cobalt oxide) ≦ 8 (however, excluding 0 part by weight of nickel oxide, 0% by weight of cobalt oxide) Acid )
Nickel oxide and cobalt oxide
Lanthanum, cerium oxide, neodymium oxide, oxide summary
, Dysprosium oxide, ytterbium oxide, oxidation
0.05 to 0.50 of one or more of praseosium
A dielectric porcelain composition to which parts by weight are added .
Priority Applications (1)
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| JPH06260022A JPH06260022A (en) | 1994-09-16 |
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