[发明专利]介电陶瓷组合物

说明书

本发明涉及一种介电陶瓷组合物，尤其是一种用作叠片陶瓷电容器原料的介电陶瓷组合物。

以钛酸钡(BaTiO₃)为基础的介电陶瓷组合物已被人们广泛应用。但是，其缺点在于需要高温焙烧(通常为1300-1400℃)。在将其用于叠片电容器时，需要能够耐焙烧高温的贵金属内部电极(例如铂和钯)。这提高了生产成本。所以，叠片电容器成本的降低需要一种能够在较低温度下焙烧的介电陶瓷组合物，由此可以不使用贵金属作为内部电极(以银和镍为基础)。

要求介电陶瓷组合物具有的基本电学性能包括高介电常数、低介电损耗以及高绝缘电阻。此外，高机械强度是对绝缘陶瓷组合物的另一项要求。在将这种组合物用于小型叠片电容器时，组合物片装在基材上会因两者的热膨胀差异而发生机械应变，此时，这一点尤为重要。这种应变会导致叠片电容器的碎裂和损坏。所以，叠片电容器的可靠性取决于其制造用介电陶瓷组合物的机械性能。

因此，一直以来，需要一种既能够在较低温度下烧结又具有较优的机械强度的介电陶瓷组合物。

日本专利公开No.21850/1980公开了能够在低温下烧结的介电陶瓷组合物，这是一种由Pb(Fe_2/3W_1/3)O₃和PbZrO₃组成的二组分组合物。但是，该组合物的介电损耗高，电阻率低，有待改进。为了克服这些缺点，已经提出了一种含有第三组分Pb(Mn_2/3W_1/3)O₃的三组分组合物(日本专利公开No.23058/1980)。但是，此三组分组合物的抗挠强度较差，所以只能用于某些用途的叠片电容器。日本专利公开No.60670/1983中公开了另一种三元介电陶瓷组合物，由Pb(Mn_1/3Nb_2/3)O₃，Pb(Mg_1/2W_1/2)O₃和PbTiO₃组成。与上述介电陶瓷组合物一样，其机械强度也不能令人满意。

本发明目的之一是提供一种既能够在较低温度下烧结又具有高介电常数和足够机械强度的介电陶瓷组合物。

本发明主要为一种主要由镁铌酸铅[Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃]、钛酸锶[SrTiO₃]和钛酸铅[PbTiO₃]组成的介电陶瓷组合物，其特征在于所述三种主要组分的摩尔比为[Pb(Mg_1／3Nb_2/3)O₃]_x·[SrTiO₃]_y·[PbTiO₃]_z(其中，x+y+z=100摩尔份数，而且在三角坐标系中，x、y和z的值位于通过A(72，10，18)、B(76，5，19)、C(57，5，38)和D(48，20，32)四点的线上或这些线包围的区域内，而且所述的三种主要组分被补充以(Pb_1-xBa_x)(Cu_1/2W_1/2)O₃(其中0≤x≤1)，相对于每100摩尔份数所述主要组分其量少于5摩尔份数(不包括0摩尔份数)。

本发明的介电陶瓷组合物能够在低温下烧结，而且具有优良的介电性能和前所未有的高机械强度。其抗挠强度高于120MPa。该组合物由于具有高强度而可用作叠片电容器的原料。本发明中有效样品的抗挠强度高于120MPa，相对介电常数高于9000，符合JIS规定的D特性。

参照以下说明和附图，可方便地获知本发明的其它目的和优点。

图1显示的是三角坐标系中，表1各样品中三种主要组分之比。