Η σκόνη κεραμικής φόρμουλας είναι ο πυρήνας πρώτης ύλης του MLCC, που αντιπροσωπεύει το 20% ~ 45% του κόστους του MLCC. Συγκεκριμένα, το MLCC υψηλής χωρητικότητας έχει αυστηρές απαιτήσεις σχετικά με την καθαρότητα, το μέγεθος των σωματιδίων, την κοκκοποίηση και τη μορφολογία της κεραμικής σκόνης και το κόστος της κεραμικής σκόνης αντιπροσωπεύει ένα σχετικά υψηλότερο ποσοστό. Το MLCC είναι ένα ηλεκτρονικό κεραμικό υλικό σκόνης που σχηματίζεται με την προσθήκη τροποποιημένων προσθέτωνσκόνη τιτανικού βαρίου, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα ως διηλεκτρικό στο MLCC.
Οξείδια σπάνιων γαιώνείναι σημαντικά συστατικά ντόπινγκ των διηλεκτρικών σκονών MLCC. Αν και αντιπροσωπεύουν λιγότερο από το 1% των πρώτων υλών MLCC, μπορούν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην προσαρμογή των κεραμικών ιδιοτήτων και στη βελτίωση της αξιοπιστίας του MLCC. Είναι μία από τις απαραίτητες σημαντικές πρώτες ύλες στη διαδικασία ανάπτυξης των κεραμικών σκονών MLCC υψηλής ποιότητας.
1. Ποια είναι τα στοιχεία της σπάνιων γαιών; Τα στοιχεία σπάνιων γαιών, επίσης γνωστά ως μέταλλα σπάνιων γαιών, αποτελούν γενικό όρο για τα στοιχεία λανθανιδίου και τις ομάδες στοιχείων σπάνιων γαιών. Έχουν ειδικές ηλεκτρονικές δομές και φυσικές και χημικές ιδιότητες και οι μοναδικές ηλεκτρικές, οπτικές, μαγνητικές και θερμικές ιδιότητές τους είναι γνωστές ως θησαυρός νέων υλικών.
Τα στοιχεία σπάνιων γαιών χωρίζονται σε: ελαφριά στοιχεία σπάνιων γαιών (με μικρότερους ατομικούς αριθμούς):σκάνδιο(SC),ύττριο(Y),λανθάνιο(Λα),δημήτριο(CE),πρασεοδύμιο(PR),νεοδύμιο(ND), Promethium (PM),σαμάριο(SM) καιευρώπιο(ΕΕ). Βαριά στοιχεία σπάνιων γαιών (με μεγαλύτερους ατομικούς αριθμούς):γαδολίνιο(Gd),τέρβιο(TB),δυσπροσκόπιο(Dy),χολμό(Ho),έρβιο(ER),θούλιο(TM),υττερβίο(YB),λουτετόνιο(LU).
Τα οξείδια σπάνιων γαιών χρησιμοποιούνται ευρέως σε κεραμικά, κυρίωςοξείδιο του δημητριακού, οξείδιο του λανθάνου, οξείδιο του νεοδύματος, οξείδιο δυσπροσβετικού, οξείδιο του σαμάριου, οξείδιο του Holmium, οξείδιο του σέρβου, κλπ. Η προσθήκη μικρής ποσότητας ή ιχνοστοιχείων σπάνιων γαιών σε κεραμικά μπορεί να αλλάξει σημαντικά τη μικροδομή, τη σύνθεση φάσης, την πυκνότητα, τις μηχανικές ιδιότητες, τις φυσικές και χημικές ιδιότητες και τις ιδιότητες πυροσυσσωμάτωσης των κεραμικών υλικών.
2. Εφαρμογή της σπάνιας γης στο MLCCΤιτανικός βαρίουείναι μία από τις κύριες πρώτες ύλες για την κατασκευή MLCC. Το τιτάνιο του βαρίου έχει εξαιρετικές πιεζοηλεκτρικές, σιδηροηλεκτρικές και διηλεκτρικές ιδιότητες. Το καθαρό τιτάνιο του βαρίου έχει συντελεστή θερμοκρασίας μεγάλης χωρητικότητας, υψηλή θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης και μεγάλη διηλεκτρική απώλεια και δεν είναι κατάλληλος για άμεση χρήση στην κατασκευή κεραμικών πυκνωτών.
Έρευνες έχουν δείξει ότι οι διηλεκτρικές ιδιότητες του τιτανικού βαρίου είναι στενά συνδεδεμένες με την κρυσταλλική δομή του. Μέσω του ντόπινγκ, η κρυσταλλική δομή του τιτανικού βαρίου μπορεί να ρυθμιστεί, βελτιώνοντας έτσι τις διηλεκτρικές του ιδιότητες. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι το τιτάνιο του βαρίου θα σχηματίσει μια δομή του κελύφους μετά το ντόπινγκ, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στη βελτίωση των χαρακτηριστικών θερμοκρασίας της χωρητικότητας.
Τα στοιχεία της ντόπινγκ σπάνιων γαιών στη δομή του τιτανικού βαρίου είναι ένας από τους τρόπους βελτίωσης της συμπεριφοράς πυροσυσσωμάτωσης και της αξιοπιστίας του MLCC. Η έρευνα σχετικά με το τιτάνιο βαρίου από ιόν σπάνιας γης μπορεί να ανιχνευθεί στις αρχές της δεκαετίας του 1960. Η προσθήκη οξειδίων σπάνιων γαιών μειώνει την κινητικότητα του οξυγόνου, η οποία μπορεί να ενισχύσει τη σταθερότητα της διηλεκτρικής θερμοκρασίας και την ηλεκτρική αντίσταση των διηλεκτρικών κεραμικών και να βελτιώσει την απόδοση και την αξιοπιστία των προϊόντων. Συνήθως προστιθέμενα οξείδια σπάνιων γαιών περιλαμβάνουν:οξείδιο Yttrium(Y2O3), οξείδιο δυσπροσβετικού (DY2O3), οξείδιο του Holmium (HO2O3), κ.λπ.
Το μέγεθος της ακτίνας των ιόντων σπάνιων γαιών έχει κρίσιμο αντίκτυπο στη θέση της κορυφής Curie των κεραμικών που βασίζονται σε τιτανικό βάριο. Το ντόπινγκ των στοιχείων σπάνιων γαιών με διαφορετικές ακτίνες μπορεί να μεταβάλει τις παραμέτρους πλέγματος των κρυστάλλων με δομές πυρήνα κελύφους, αλλάζοντας έτσι τις εσωτερικές τάσεις των κρυστάλλων. Το ντόπινγκ ιόντων σπάνιων γαιών με μεγαλύτερες ακτίνες οδηγεί στον σχηματισμό ψευδοκουβικών φάσεων στους κρυστάλλους και τις υπολειμματικές τάσεις μέσα στους κρυστάλλους. Η εισαγωγή ιόντων σπάνιων γαιών με μικρότερες ακτίνες παράγει επίσης λιγότερη εσωτερική τάση και καταστέλλει τη μετάβαση φάσης στη δομή του πυρήνα του κελύφους. Ακόμη και με μικρές ποσότητες προσθέτων, τα χαρακτηριστικά των οξειδίων σπάνιων γαιών, όπως το μέγεθος ή το σχήμα των σωματιδίων, μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τη συνολική απόδοση ή την ποιότητα του προϊόντος. Η High Performance MLCC αναπτύσσεται συνεχώς προς μικρογραφία, υψηλή στοίβαξη, μεγάλη χωρητικότητα, υψηλή αξιοπιστία και χαμηλό κόστος. Τα πιο πρωτοποριακά προϊόντα MLCC στον κόσμο έχουν εισέλθει στη νανοκλίμακα και τα οξείδια σπάνιων γαιών, ως σημαντικά στοιχεία ντόπινγκ, θα πρέπει να έχουν μέγεθος σωματιδίων νανοκλίμακας και καλή διασπορά σε σκόνη.
Χρόνος δημοσίευσης: Οκτ-25-2024