Keraaminen kaavajauhe on MLCC:n ydinraaka-aine, jonka osuus MLCC:n kustannuksista on 20–45 %. Erityisesti suuren kapasiteetin MLCC:llä on tiukat vaatimukset keraamisen jauheen puhtaudesta, hiukkaskoosta, rakeisuudesta ja morfologiasta, ja keraamisen jauheen hinta on suhteellisesti suurempi. MLCC on elektroninen keraaminen jauhemateriaali, joka on muodostettu lisäämällä siihen modifioituja lisäaineitabariumtitanaattijauhe, jota voidaan käyttää suoraan dielektrisenä MLCC:ssä.
Harvinaisten maametallien oksiditovat tärkeitä MLCC-dielektristen jauheiden dopingkomponentteja. Vaikka niiden osuus MLCC-raaka-aineista on alle 1 %, niillä voi olla tärkeä rooli keraamisten ominaisuuksien säätämisessä ja tehokkaassa MLCC:n luotettavuuden parantamisessa. Ne ovat yksi korvaamattomista tärkeistä raaka-aineista huippuluokan MLCC-keraamijauheiden kehitysprosessissa.
1. Mitä ovat harvinaiset maametallit? Harvinaiset maametallit, jotka tunnetaan myös nimellä harvinaiset maametallit, ovat yleinen termi lantanidielementeille ja harvinaisten maametallien alkuaineryhmille. Niillä on erityisiä elektronisia rakenteita sekä fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, ja niiden ainutlaatuiset sähköiset, optiset, magneettiset ja lämpöominaisuudet tunnetaan uusien materiaalien aarreaitta.
Harvinaiset maametallit jaetaan: kevyet harvinaiset maametallit (pienemmillä atomiluvuilla):skandium(Sc),yttrium(Y),lantaani(La),cerium(Ce),praseodyymi(PR),neodyymi(Nd), prometium (Pm),samarium(Sm) jaeuropium(Eu); raskaat harvinaisten maametallien alkuaineet (suuremmilla atomiluvuilla):gadolinium(Gd),terbium(Tb),dysprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Er),tuliumia(Tm),ytterbium(Yb),lutetium(Lu).
Harvinaisten maametallien oksideja käytetään laajalti pääasiassa keramiikassaceriumoksidi, lantaanioksidi, neodyymioksidi, dysprosiumoksidi, samariumoksidi, holmiumoksidi, erbiumoksidijne. Pienen määrän tai pienen määrän harvinaisten maametallien lisääminen keramiikkaan voi muuttaa suuresti keraamisten materiaalien mikrorakennetta, faasikoostumusta, tiheyttä, mekaanisia ominaisuuksia, fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia ja sintrausominaisuuksia.
2. Harvinaisten maametallien käyttö MLCC:ssäBariumtitanaattion yksi MLCC:n valmistuksen tärkeimmistä raaka-aineista. Bariumtitanaatilla on erinomaiset pietsosähköiset, ferrosähköiset ja dielektriset ominaisuudet. Puhtaalla bariumtitanaatilla on suuri kapasiteetin lämpötilakerroin, korkea sintrauslämpötila ja suuri dielektrinen häviö, eikä se sovellu suoraan käytettäväksi keraamisten kondensaattoreiden valmistuksessa.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että bariumtitanaatin dielektriset ominaisuudet liittyvät läheisesti sen kiderakenteeseen. Dopingin avulla bariumtitanaatin kiderakennetta voidaan säädellä, mikä parantaa sen dielektrisiä ominaisuuksia. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että hienorakeinen bariumtitanaatti muodostaa seostuksen jälkeen kuori-ydinrakenteen, jolla on tärkeä rooli kapasitanssin lämpötilaominaisuuksien parantamisessa.
Harvinaisten maametallien seostus bariumtitanaattirakenteeseen on yksi tapa parantaa MLCC:n sintrauskäyttäytymistä ja luotettavuutta. Harvinaisten maametallien ioneilla seostetun bariumtitanaatin tutkimus voidaan jäljittää 1960-luvun alkupuolelle. Harvinaisten maametallien oksidien lisääminen vähentää hapen liikkuvuutta, mikä voi parantaa dielektrisen keramiikan dielektristä lämpötilan vakautta ja sähkövastusta sekä parantaa tuotteiden suorituskykyä ja luotettavuutta. Yleisesti lisättyjä harvinaisten maametallien oksideja ovat:yttriumoksidi(Y2O3), dysprosiumoksidi (Dy2O3), holmiumoksidi (Ho2O3), jne.
Harvinaisten maametallien ionien sädekoolla on ratkaiseva vaikutus bariumtitanaattipohjaisen keramiikan Curie-huipun sijaintiin. Erisäteisten harvinaisten maametallien seostus voi muuttaa kuoriydinrakenteisten kiteiden hilaparametreja ja siten muuttaa kiteiden sisäisiä jännityksiä. Harvinaisten maametallien ionien seostus suuremmilla säteillä johtaa pseudokubiisten faasien muodostumiseen kiteissä ja jäännösjännityksiin kiteiden sisällä; Harvinaisten maametallien ionien lisääminen pienemmillä säteillä tuottaa myös vähemmän sisäistä jännitystä ja vaimentaa faasimuutosta kuoren ydinrakenteessa. Jopa pienillä lisäainemäärillä harvinaisten maametallien oksidien ominaisuudet, kuten hiukkaskoko tai muoto, voivat vaikuttaa merkittävästi tuotteen yleiseen suorituskykyyn tai laatuun. Suorituskykyinen MLCC kehittyy jatkuvasti kohti pienentämistä, suurta pinoamista, suurta kapasiteettia, korkeaa luotettavuutta ja alhaisia kustannuksia. Maailman huippuluokan MLCC-tuotteet ovat tulleet nanomittakaavaan, ja harvinaisten maametallien oksideilla tärkeinä dopingelementeinä tulisi olla nanomittakaavan hiukkaskoko ja hyvä jauhedispersio.
Postitusaika: 25.10.2024