Keraamilise koostisega pulber on MLCC põhitooraine, moodustades 20–45% MLCC maksumusest. Eelkõige on suure võimsusega MLCC-l ranged nõuded keraamilise pulbri puhtuse, osakeste suuruse, granulaarsuse ja morfoloogia osas ning keraamilise pulbri maksumus moodustab suhteliselt suurema osa. MLCC on elektrooniline keraamiline pulbermaterjal, mis saadakse modifitseeritud lisandite lisamiselbaariumtitanaadi pulber, mida saab MLCC-s otse kasutada dielektrikuna.
Haruldaste muldmetallide oksiididon MLCC dielektriliste pulbrite olulised dopingkomponendid. Kuigi need moodustavad vähem kui 1% MLCC toorainest, võivad nad mängida olulist rolli keraamiliste omaduste reguleerimisel ja MLCC töökindluse tõhusal parandamisel. Need on tipptasemel MLCC keraamiliste pulbrite arendusprotsessis üks asendamatuid olulisi tooraineid.
1. Mis on haruldased muldmetallid? Haruldased muldmetallid, tuntud ka kui haruldased muldmetallid, on lantaniidelementide ja haruldaste muldmetallide rühmade üldnimetus. Neil on erilised elektroonilised struktuurid ning füüsikalised ja keemilised omadused ning nende ainulaadsed elektrilised, optilised, magnetilised ja termilised omadused on tuntud kui uute materjalide aarded.
Haruldased muldmetallid jagunevad: kerged haruldased muldmetallid (väiksema aatomarvuga):skandium(Sc),ütrium(Y),lantaan(La),tseerium(Ce),praseodüüm(Pr),neodüüm(Nd), promeetium (Pm),samarium(Sm) jaeuroopium(Eu); rasked haruldaste muldmetallide elemendid (suurema aatomarvuga):gadoliinium(Gd),terbium(Tb),düsproosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Er),toolium(Tm),ütterbium(Yb),luteetsium(Lu).
Haruldasi muldmetallide oksiide kasutatakse laialdaselt peamiselt keraamikastseeriumoksiid, lantaanoksiid, neodüümoksiid, düsproosiumoksiid, samariumoksiid, holmiumoksiid, erbiumoksiidjne. Väikese koguse või väikese koguse haruldaste muldmetallide lisamine keraamikale võib oluliselt muuta keraamiliste materjalide mikrostruktuuri, faasikoostist, tihedust, mehaanilisi omadusi, füüsikalisi ja keemilisi omadusi ning paagutamisomadusi.
2. Haruldaste muldmetallide rakendamine MLCC-sBaariumtitanaaton MLCC tootmise üks peamisi tooraineid. Baariumtitanaadil on suurepärased piesoelektrilised, ferroelektrilised ja dielektrilised omadused. Puhtal baariumtitanaadil on suur võimsustemperatuuri koefitsient, kõrge paagutamistemperatuur ja suur dielektriline kadu ning see ei sobi otseseks kasutamiseks keraamiliste kondensaatorite valmistamisel.
Uuringud on näidanud, et baariumtitanaadi dielektrilised omadused on tihedalt seotud selle kristallstruktuuriga. Dopingu abil saab baariumtitanaadi kristallstruktuuri reguleerida, parandades seeläbi selle dielektrilisi omadusi. Selle põhjuseks on peamiselt asjaolu, et peeneteraline baariumtitanaat moodustab pärast dopingut kest-südamiku struktuuri, mis mängib olulist rolli mahtuvuse temperatuuriomaduste parandamisel.
Haruldaste muldmetallide elementide lisamine baariumtitanaadi struktuuri on üks viise MLCC paagutamiskäitumise ja töökindluse parandamiseks. Haruldaste muldmetallide ioonidega legeeritud baariumtitanaadi uurimine ulatub 1960. aastate algusesse. Haruldaste muldmetallide oksiidide lisamine vähendab hapniku liikuvust, mis võib suurendada dielektrilise keraamika dielektrilise temperatuuri stabiilsust ja elektritakistust ning parandada toodete jõudlust ja töökindlust. Tavaliselt lisatavad haruldaste muldmetallide oksiidid on järgmised:ütriumoksiid(Y2O3), düsproosiumoksiid (Dy2O3), holmiumoksiid (Ho2O3) jne.
Haruldaste muldmetallide ioonide raadiuse suurusel on oluline mõju baariumtitanaadil põhineva keraamika Curie tipu asukohale. Erineva raadiusega haruldaste muldmetallide elementide doping võib muuta kesta südamiku struktuuriga kristallide võre parameetreid, muutes seeläbi kristallide sisepingeid. Suuremate raadiustega haruldaste muldmetallide ioonide doping viib kristallides pseudokuubiliste faaside tekkeni ja kristallide sees jääkpingete tekkeni; Väiksema raadiusega haruldaste muldmetallide ioonide kasutuselevõtt tekitab ka vähem sisemist pinget ja pärsib faasisiirdeid kesta tuuma struktuuris. Isegi väikese koguse lisandite kasutamisel võivad haruldaste muldmetallide oksiidide omadused, nagu osakeste suurus või kuju, oluliselt mõjutada toote üldist jõudlust või kvaliteeti. Suure jõudlusega MLCC areneb pidevalt miniaturiseerimise, suure virnastamise, suure mahutavuse, suure töökindluse ja madalate kuludega. Maailma tipptasemel MLCC tooted on jõudnud nanoskaalasse ning haruldaste muldmetallide oksiididel kui olulistel dopinguelementidel peaks olema nanomõõtmeline osakeste suurus ja hea pulbri dispersioon.
Postitusaeg: 25. oktoober 2024