La fórmula de cerámica en polvo es la materia prima central de MLCC, que representa el 20% ~ 45% del costo de MLCC. En particular, el MLCC de alta capacidad tiene requisitos estrictos sobre la pureza, el tamaño de partícula, la granularidad y la morfología del polvo cerámico, y el costo del polvo de cerámica representa una proporción relativamente más alta. MLCC es un material electrónico de polvo de cerámica formado al agregar aditivos modificados apolvo de titanato de bario, que puede usarse directamente como dieléctrico en MLCC.
Óxidos de tierras rarasson componentes de dopaje importantes de los polvos dieléctricos MLCC. Aunque representan menos del 1% de las materias primas de MLCC, pueden desempeñar un papel importante en el ajuste de las propiedades cerámicas y mejorar de manera efectiva la confiabilidad de MLCC. Son una de las materias primas importantes indispensables en el proceso de desarrollo de los polvos de cerámica MLCC de alta gama.
1. ¿Qué son los elementos de tierras raras? Los elementos de tierras raras, también conocidos como metales de tierras raras, son un término general para elementos de lantánidos y grupos de elementos de tierras raras. Tienen estructuras electrónicas especiales y propiedades físicas y químicas, y sus propiedades eléctricas, ópticas, magnéticas y térmicas únicas se conocen como el tesoro de nuevos materiales.
Los elementos de tierras raras se dividen en: elementos de tierras raras ligeras (con números atómicos más pequeños):escandio(Carolina del Sur),itrio(Y),lantano(La),cerio(Ce),praseodimio(PR),neodimio(ND), Promethium (PM),samario(Sm) yEuropio(UE); elementos de tierras raras pesadas (con números atómicos más grandes):gadolinio(GD),terbio(Tuberculosis),disposio(Dy),holmio(Ho),erbio(Er),tulio(Tm),iterbio(Yb),Lutetio(Lu).
Los óxidos de tierras raras se usan ampliamente en cerámica, principalmenteóxido de cerio, óxido de lantano, óxido de neodimio, óxido de disprosio, óxido de samario, óxido de holmio, óxido de erbio, etc. Agregar una pequeña cantidad o una cantidad traza de tierras raras a la cerámica puede cambiar en gran medida la microestructura, la composición de fase, la densidad, las propiedades mecánicas, las propiedades físicas y químicas y las propiedades de sinterización de los materiales cerámicos.
2. Aplicación de tierras raras en MLCCTitanato de barioes una de las principales materias primas para la fabricación de MLCC. El titanato de bario tiene excelentes propiedades piezoeléctricas, ferroeléctricas y dieléctricas. El titanato de bario puro tiene un coeficiente de temperatura de gran capacidad, una temperatura de sinterización alta y una gran pérdida dieléctrica, y no es adecuado para el uso directo en la fabricación de condensadores de cerámica.
La investigación ha demostrado que las propiedades dieléctricas del titanato de bario están estrechamente relacionadas con su estructura cristalina. A través del dopaje, la estructura cristalina del titanato de bario se puede regular, mejorando así sus propiedades dieléctricas. Esto se debe principalmente a que el titanato de bario de grano fino formará una estructura de núcleo de concha después del dopaje, lo que juega un papel importante en la mejora de las características de temperatura de la capacitancia.
El dopaje de elementos de tierras raras en la estructura de titanato de bario es una de las formas de mejorar el comportamiento de sinterización y la confiabilidad de MLCC. La investigación sobre titanato de bario dopado con iones raros se remonta a principios de la década de 1960. La adición de óxidos de tierras raras reduce la movilidad del oxígeno, lo que puede mejorar la estabilidad de la temperatura dieléctrica y la resistencia eléctrica de la cerámica dieléctrica, y mejorar el rendimiento y la confiabilidad de los productos. Los óxidos de tierras raras comúnmente agregadas incluyen:óxido de ytrio(Y2O3), óxido de disprosio (DY2O3), óxido de holmio (HO2O3), etc.
El tamaño de radio de los iones de tierras raras tiene un impacto crucial en la posición del pico curie de la cerámica a base de titanato de bario. El dopaje de elementos de tierras raras con diferentes radios puede alterar los parámetros de red de los cristales con estructuras de núcleo de carcasa, cambiando así las tensiones internas de los cristales. El dopaje de iones de tierras raras con radios más grandes conduce a la formación de fases pseudocúbicas en los cristales y tensiones residuales dentro de los cristales; La introducción de iones de tierras raras con radios más pequeños también genera menos estrés interno y suprime la transición de fase en la estructura del núcleo de la carcasa. Incluso con pequeñas cantidades de aditivos, las características de los óxidos de tierras raras, como el tamaño o la forma de partícula, pueden afectar significativamente el rendimiento general o la calidad del producto. El MLCC de alto rendimiento se desarrolla constantemente hacia la miniaturización, el apilamiento alto, la gran capacidad, la alta confiabilidad y el bajo costo. Los productos MLCC más de vanguardia del mundo han entrado en la nanoescala, y los óxidos de tierras raras, como elementos de dopaje importantes, deben tener un tamaño de partícula a nanoescala y una buena dispersión de polvo.
Tiempo de publicación: Oct-25-2024