发明名称 钛酸钙钡及其制造方法与电容器
摘要 本发明提供一种钛酸钙钡及其制造方法,该钛酸钙钡的粒径小、粒径分布狭窄、分散性优异、结晶性高、且电特性优异。本发明之钛酸钙钡,其特征为:以(Ba(1-X)CaX)YTiO3(其中,0<X<0.2,0.98≦Y≦1.02)之组成式表示,斜方晶系钙钛矿化合物之含有率为3mol%以下,比表面积D为1m2/g以上、100m2/g以下之范围。
申请公布号 TWI286537 申请公布日期 2007.09.11
申请号 TW094129369 申请日期 2005.08.26
申请人 昭和电工股份有限公司 发明人 黑住忠利;白川彰彦
分类号 C01G23/02(2006.01);C04B35/465(2006.01);H01B3/12(2006.01);H01G4/12(2006.01) 主分类号 C01G23/02(2006.01)
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路1段118号10楼;周良吉 新竹市东大路1段118号10楼
主权项 1.一种钛酸钙钡,其特征为: 以(Ba1-xCax)YTiO3(其中,0<X<0.2,0.98≦Y≦1.02)之组成式 表示,斜方晶系钙钛矿化合物之含有率为3 mol%以下 (包含0 mol%),比表面积D为1 m2/g以上、100 m2/g以下之 范围。 2.如申请专利范围第1项之钛酸钙钡,其中利用 Rietveld法所算出的结晶格子之c轴长与a轴长之比(c/ a)设为y时, y≧1.0095-8.810-6D3(当1≦D≦9.7时) (1) y≧1.003(当9.7<D≦100时) (2) 该y与该比表面积D之关系满足上式(1)或上式(2)。 3.如申请专利范围第1或2项之钛酸钙钡,其中钛酸 钙钡含有80%以上之单晶粒子。 4.如申请专利范围第1或2项之钛酸钙钡,其中含有80 %以上之于粒子内不存在1nm以上空孔的粒子。 5.如申请专利范围第1或2项之钛酸钙钡,其中若将 利用影像解析法所求得的体积基准之平均粒径设 为D1,且将从粒径小者起累计达于5%的粒径设为D2时 ,D2/D1为0.5~1之范围。 6.如申请专利范围第1或2项之钛酸钙钡,其中若将 利用影像解析法所求得的体积基准之平均粒径设 为D1,且将从粒径小者起累计达于95%的粒径设为D3, 并将最大之粒径设为D4时,D3/D1为1~1.8之范围,D4/D1为 1~2之范围。 7.如申请专利范围第1或2项之钛酸钙钡,其为比表 面积D为5 m2/g以上、100 m2/g以下之粉末。 8.如申请专利范围第1或2项之钛酸钙钡,其中于该 组成式中之X为0.05≦X<0.2。 9.一种钛酸钙钡之制造方法,其特征为具备: 于含有硷性化合物之pH値10以上之硷性溶液中,置 入氢氧化钡与氧化钛令其进行反应,而合成钛酸钡 之步骤; 接着,藉由置入氢氧化钙令其进行反应,而合成钛 酸钙钡之步骤;及 接着,使该硷性化合物气化而予以去除之步骤。 10.如申请专利范围第9项之钛酸钙钡之制造方法, 其中将氢氧化钡与氢氧化钙的莫耳比设为1:0~0.8:0. 2之范围,同时,相对于氢氧化钡与氢氧化钙之合计 莫耳量,将氧化钛量设为0.98~1.02倍,于硷性溶液中, 使此等氢氧化钡、氢氧化钙与氧化钛进行反应而 制造钛酸钙钡。 11.如申请专利范围第9或10项之钛酸钙钡之制造方 法,其中于该钛酸钡之合成步骤中,令其进行反应 直至该硷性溶液中之钡离子残留量成为置入量的 百分之一以下,且于该钛酸钙钡之合成步骤中,令 其进行反应直至钙离子残留量成为置入量的百分 之一以下。 12.如申请专利范围第9或10项之钛酸钙钡之制造方 法,其中于该硷性化合物之去除步骤后,在350℃以 上、1200℃以下之温度范围进行热处理。 13.如申请专利范围第9或10项之钛酸钙钡之制造方 法,其中从钛酸钡合成至钛酸钙钡合成为止之步骤 中,将反应溶液中之碳酸基之浓度控制于经CO2换算 为0ppm以上、500ppm以下之范围。 14.如申请专利范围第9或10项之钛酸钙钡之制造方 法,其中该氧化钛系含板钛矿型结晶者。 15.如申请专利范围第9或10项之钛酸钙钡之制造方 法,其中该氧化钛系一种于酸性水溶液中进行钛化 合物之水解而成的氧化钛溶胶。 16.如申请专利范围第9或10项之钛酸钙钡之制造方 法,其中该硷性化合物系于一大气压下或减压下, 利用蒸发、昇华、热分解之中的至少一种以上方 式进行气化的物质。 17.如申请专利范围第9或10项之钛酸钙钡之制造方 法,其中该硷性化合物系一种有机硷性化合物。 18.如申请专利范围第9或10项之钛酸钙钡之制造方 法,其中该硷性化合物系一种四甲基铵氢氧化物。 19.一种介电材料,其特征为:将包含申请专利范围 第1至8项中任一项之钛酸钙钡,及择自由Y2O3、Dy2O3 、Ho2O3及Er2O3所构成群之中至少1种成分之混合物, 于1000℃以上的温度锻烧。 20.一种糊状物,其特征为:包含申请专利范围第1至8 项中任一项之钛酸钙钡、黏结剂、分散剂及溶剂 。 21.一种浆状物,其特征为:包含申请专利范围第1至8 项中任一项之钛酸钙钡、黏结剂、分散剂及溶剂 。 22.一种薄膜状形成物,其特征为:包含申请专利范 围第1至8项中任一项之钛酸钙钡,及黏结剂。 23.一种电介质磁器,其特征为:系将申请专利范围 第1至8项中任一项之钛酸钙钡与黏结剂及溶剂混 合而使浆状化或糊状化后,使溶剂蒸发以形成电介 质层,再进行烧结之方法所制造的。 24.如申请专利范围第1至8项中任一项之钛酸钙钡, 系作为热电磁器使用。 25.如申请专利范围第1至8项中任一项之钛酸钙钡, 系作为压电磁器使用。 26.一种电容器,其特征为:包含申请专利范围第23项 之电介质磁器;内部电极,包含择自由Ni、Pd、Ag、Cu 及Pt所构成群之中至少1种以上成分的金属;及外部 电极,包含择自由Ni、Pd、Ag、Cu及Pt所构成群之中 至少1种以上成分的金属。 27.一种行动电话,其特征为:包含由申请专利范围 第26项之电容器。 28.如申请专利范围第24至25项之钛酸钙钡,系作为 感测器使用。 29.一种电介质薄膜,其特征为:系将包含申请专利 范围第1至8项中任一项之钛酸钙钡与溶剂混合而 使浆状化或糊状化后,使溶剂蒸发以形成电介质层 ,再进行烧结的方法所制造的。 30.一种电容器,其特征为:含有申请专利范围第29项 之电介质薄膜及金属电极层。 图式简单说明: 第1图系本发明较佳实施形态之层压型陶瓷电容器 的横剖面示意图一例。 第2图系显示具备第1图之层压型陶瓷电容器的行 动电话内部构造之分解图一例。 第3图系实施例1之Ba0.950Ca0.050 TiO3粉末的X线绕射光 谱图一例。 第4图系实施例1之Ba0.950Ca0.050 TiO3粉末的扫描式电 子显微镜相片一例。 第5图系实施例1之Ba0.950Ca0.050 TiO3粉末的穿透式电 子显微镜相片与利用EDX之元素分析图一例。 第6图系实施例2之Ba0.950Ca0.050 TiO3粉末的X线绕射光 谱图一例。 第7图系实施例2之Ba0.950Ca0.050 TiO3粉末的扫描式电 子显微镜相片一例。 第8图系实施例2之Ba0.950Ca0.050 TiO3粉末的穿透式电 子显微镜相片与利用EDX之元素分析图一例。 第9图系以25万倍进行观察实施例2之Ba0.950Ca0.050TiO3 粉末的穿透式电子显微镜相片一例。 第10图系比较例1之Ba0.950Ca0.050 TiO3粉末的X线绕射 光谱图一例。 第11图系放大第10图之X线绕射光谱图一例。 第12图系比较例2之Ba0.950Ca0.050 TiO3粉末之X线绕射 光谱图一例。 第13图系放大第12图之X线绕射光谱图一例。
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