La pols de fórmula ceràmica és la matèria primera bàsica de MLCC, que representa el 20% ~ 45% del cost de MLCC. En particular, el MLCC d'alta capacitat té requisits estrictes sobre la puresa, la mida de les partícules, la granularitat i la morfologia de la pols ceràmica, i el cost de la pols ceràmica representa una proporció relativament més alta. MLCC és un material electrònic en pols ceràmic format afegint additius modificatspols de titanat de bari, que es pot utilitzar directament com a dielèctric en MLCC.
Òxids de terres raressón components de dopatge importants de les pols dielèctriques MLCC. Tot i que representen menys de l'1% de les matèries primeres MLCC, poden tenir un paper important en l'ajust de les propietats ceràmiques i la millora eficaç de la fiabilitat de MLCC. Són una de les matèries primeres importants indispensables en el procés de desenvolupament de pols ceràmiques MLCC de gamma alta.
1. Què són els elements de terres rares? Els elements de terres rares, també coneguts com a metalls de terres rares, són un terme general per als elements lantànids i grups d'elements de terres rares. Tenen estructures electròniques especials i propietats físiques i químiques, i les seves propietats elèctriques, òptiques, magnètiques i tèrmiques úniques es coneixen com el tresor de nous materials.
Els elements de terres rares es divideixen en: elements lleugers de terres rares (amb nombres atòmics més petits):escandi(Sc),ittri(Y),lantà(La),ceri(Ce),praseodimi(Pr),neodimi(Nd), prometi (Pm),samari(Sm) ieuropi(Eu); elements pesats de terres rares (amb nombres atòmics més grans):gadolini(Gd),terbi(Tb),disprosi(Dy),holmi(Ho),erbi(Er),tuli(Tm),iterbi(Yb),luteci(Lu).
Els òxids de terres rares s'utilitzen àmpliament en ceràmica, principalmentòxid de ceri, òxid de lantà, òxid de neodimi, òxid de disprosi, òxid de samari, òxid d'holmi, òxid d'erbiL'addició d'una petita quantitat o traça de terres rares a la ceràmica pot canviar molt la microestructura, la composició de fase, la densitat, les propietats mecàniques, les propietats físiques i químiques i les propietats de sinterització dels materials ceràmics.
2. Aplicació de terres rares en MLCCTitanat de bariés una de les principals matèries primeres per a la fabricació de MLCC. El titanat de bari té excel·lents propietats piezoelèctriques, ferroelèctriques i dielèctriques. El titanat de bari pur té un coeficient de temperatura de gran capacitat, una temperatura de sinterització elevada i una gran pèrdua dielèctrica, i no és adequat per a l'ús directe en la fabricació de condensadors ceràmics.
La investigació ha demostrat que les propietats dielèctriques del titanat de bari estan estretament relacionades amb la seva estructura cristal·lina. Mitjançant el dopatge, es pot regular l'estructura cristal·lina del titanat de bari, millorant així les seves propietats dielèctriques. Això es deu principalment a que el titanat de bari de gra fi formarà una estructura de nucli de closca després del dopatge, que juga un paper important en la millora de les característiques de temperatura de la capacitat.
Dopar elements de terres rares a l'estructura del titanat de bari és una de les maneres de millorar el comportament de sinterització i la fiabilitat del MLCC. La investigació sobre el titanat de bari dopat amb ions de terres rares es remunta a principis dels anys 60. L'addició d'òxids de terres rares redueix la mobilitat de l'oxigen, cosa que pot millorar l'estabilitat de la temperatura dielèctrica i la resistència elèctrica de la ceràmica dielèctrica i millorar el rendiment i la fiabilitat dels productes. Els òxids de terres rares afegits habitualment inclouen:òxid d'itri(Y2O3), òxid de disprosi (Dy2O3), òxid d'holmi (Ho2O3), etc.
La mida del radi dels ions de terres rares té un impacte crucial en la posició del pic Curie de la ceràmica basada en titanat de bari. El dopatge d'elements de terres rares amb diferents radis pot alterar els paràmetres de gelosia dels cristalls amb estructures de nucli de closca, canviant així les tensions internes dels cristalls. El dopatge d'ions de terres rares amb radis més grans condueix a la formació de fases pseudocúbiques en els cristalls i tensions residuals a l'interior dels cristalls; La introducció d'ions de terres rares amb radis més petits també genera menys tensió interna i suprimeix la transició de fase a l'estructura del nucli de la closca. Fins i tot amb petites quantitats d'additius, les característiques dels òxids de terres rares, com ara la mida o la forma de les partícules, poden afectar significativament el rendiment o la qualitat generals del producte. MLCC d'alt rendiment s'està desenvolupant constantment cap a la miniaturització, l'apilament elevat, la gran capacitat, l'alta fiabilitat i el baix cost. Els productes MLCC més avantguardistes del món han entrat a la nanoescala, i els òxids de terres rares, com a elements dopants importants, haurien de tenir una mida de partícules a nanoescala i una bona dispersió de pols.
Hora de publicació: 25-octubre-2024