O po de fórmula cerámica é a materia prima principal de MLCC, que representa o 20% ~ 45% do custo de MLCC. En particular, o MLCC de alta capacidade ten requisitos estritos sobre a pureza, o tamaño das partículas, a granularidade e a morfoloxía do po cerámico, e o custo do po cerámico representa unha proporción relativamente maior. MLCC é un material en po cerámico electrónico formado pola adición de aditivos modificadostitanato de bario en po, que se pode usar directamente como dieléctrico en MLCC.
Óxidos de terras rarasson compoñentes dopantes importantes dos po dieléctricos MLCC. Aínda que representan menos do 1% das materias primas de MLCC, poden desempeñar un papel importante no axuste das propiedades cerámicas e na mellora efectiva da fiabilidade do MLCC. Son unha das materias primas importantes e indispensables no proceso de desenvolvemento de po cerámico MLCC de gama alta.
1. Que son os elementos das terras raras? Os elementos de terras raras, tamén coñecidos como metais de terras raras, son un termo xeral para os elementos lantánidos e os grupos de elementos de terras raras. Teñen estruturas electrónicas especiais e propiedades físicas e químicas, e as súas propiedades únicas eléctricas, ópticas, magnéticas e térmicas coñécense como o tesouro dos novos materiais.
Os elementos de terras raras divídense en: elementos lixeiros de terras raras (con menor número atómico):escandio(Sc),itrio(Y),lantano(La),cerio(Ce),praseodimio(Pr),neodimio(Nd), prometio (Pm),samario(Sm) eeuropio(Eu); elementos pesados de terras raras (con maior número atómico):gadolinio(Gd),terbio(Tb),disprosio(Dy),holmio(Ho),erbio(Er),tulio(Tm),iterbio(Yb),lutecio(Lu).
Os óxidos de terras raras úsanse amplamente na cerámica, principalmenteóxido de cerio, óxido de lantano, óxido de neodimio, óxido de disprosio, óxido de samario, óxido de holmio, óxido de erbio, etc. Engadir unha pequena cantidade ou traza de terras raras á cerámica pode cambiar moito a microestrutura, a composición da fase, a densidade, as propiedades mecánicas, as propiedades físicas e químicas e as propiedades de sinterización dos materiais cerámicos.
2. Aplicación de terras raras en MLCCTitanato de barioé unha das principais materias primas para a fabricación de MLCC. O titanato de bario ten excelentes propiedades piezoeléctricas, ferroeléctricas e dieléctricas. O titanato de bario puro ten un coeficiente de temperatura de gran capacidade, alta temperatura de sinterización e gran perda dieléctrica e non é axeitado para o seu uso directo na fabricación de capacitores cerámicos.
A investigación demostrou que as propiedades dieléctricas do titanato de bario están estreitamente relacionadas coa súa estrutura cristalina. Mediante a dopaxe, pódese regular a estrutura cristalina do titanato de bario, mellorando así as súas propiedades dieléctricas. Isto débese principalmente a que o titanato de bario de gran fino formará unha estrutura de núcleo de casca despois do dopado, o que xoga un papel importante na mellora das características de temperatura da capacitancia.
Dopando elementos de terras raras na estrutura do titanato de bario é unha das formas de mellorar o comportamento de sinterización e a fiabilidade do MLCC. A investigación sobre titanato de bario dopado con ións de terras raras remóntase a principios dos anos 60. A adición de óxidos de terras raras reduce a mobilidade do osíxeno, o que pode mellorar a estabilidade da temperatura dieléctrica e a resistencia eléctrica da cerámica dieléctrica e mellorar o rendemento e a fiabilidade dos produtos. Os óxidos de terras raras comúnmente engadidos inclúen:óxido de itrio(Y2O3), óxido de disprosio (Dy2O3), óxido de holmio (Ho2O3), etc.
O tamaño do radio dos ións de terras raras ten un impacto crucial na posición do pico Curie das cerámicas a base de titanato de bario. A dopaxe de elementos de terras raras con diferentes raios pode alterar os parámetros da rede de cristais con estruturas de núcleo de casca, cambiando así as tensións internas dos cristais. A dopaxe de ións de terras raras con radios maiores leva á formación de fases pseudocúbicas nos cristais e tensións residuais no interior dos cristais; A introdución de ións de terras raras con radios máis pequenos tamén xera menos tensión interna e suprime a transición de fase na estrutura do núcleo da capa. Mesmo con pequenas cantidades de aditivos, as características dos óxidos de terras raras, como o tamaño ou a forma das partículas, poden afectar significativamente o rendemento global ou a calidade do produto. MLCC de alto rendemento desenvólvese constantemente cara á miniaturización, unha alta acumulación, unha gran capacidade, unha alta fiabilidade e un baixo custo. Os produtos MLCC máis punteiros do mundo entraron na nanoescala, e os óxidos de terras raras, como elementos dopantes importantes, deberían ter un tamaño de partículas a nanoescala e unha boa dispersión de po.
Hora de publicación: 25-Oct-2024