MLCC માં રેર અર્થ ઓક્સાઇડની અરજી

સિરામિક ફોર્મ્યુલા પાવડર એ MLCC નો મુખ્ય કાચો માલ છે, જે MLCC ની કિંમતના 20%~45% જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે. ખાસ કરીને, ઉચ્ચ-ક્ષમતા ધરાવતા MLCC સિરામિક પાવડરની શુદ્ધતા, કણોનું કદ, ગ્રેન્યુલારિટી અને મોર્ફોલોજી પર કડક આવશ્યકતાઓ ધરાવે છે અને સિરામિક પાવડરની કિંમત પ્રમાણમાં વધારે છે. MLCC એ એક ઇલેક્ટ્રોનિક સિરામિક પાવડર સામગ્રી છે જે સંશોધિત ઉમેરણો ઉમેરીને બનાવવામાં આવે છેબેરિયમ ટાઇટેનેટ પાવડર, જેનો સીધો ઉપયોગ MLCC માં ડાઇલેક્ટ્રિક તરીકે થઈ શકે છે.
દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડMLCC ડાઇલેક્ટ્રિક પાવડરના મહત્વના ડોપિંગ ઘટકો છે. તેમ છતાં તેઓ MLCC કાચા માલના 1% કરતા ઓછા હિસ્સો ધરાવે છે, તેઓ સિરામિક ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરવામાં અને MLCCની વિશ્વસનીયતા અસરકારક રીતે સુધારવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકે છે. હાઇ-એન્ડ એમએલસીસી સિરામિક પાઉડરની વિકાસ પ્રક્રિયામાં તે અનિવાર્ય મહત્વપૂર્ણ કાચો માલ છે.
1. દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો શું છે? રેર અર્થ એલિમેન્ટ્સ, જેને રેર અર્થ મેટલ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે લેન્થેનાઇડ એલિમેન્ટ્સ અને રેર અર્થ એલિમેન્ટ જૂથો માટે સામાન્ય શબ્દ છે. તેમની પાસે વિશિષ્ટ ઈલેક્ટ્રોનિક બંધારણો અને ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો છે, અને તેમના અનન્ય વિદ્યુત, ઓપ્ટિકલ, ચુંબકીય અને થર્મલ ગુણધર્મોને નવી સામગ્રીના ખજાના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને વિભાજિત કરવામાં આવે છે: પ્રકાશ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો (નાની અણુ સંખ્યાઓ સાથે):સ્કેન્ડિયમ(એસસી),યટ્રીયમ(વાય),લેન્થેનમ(લા),સેરિયમ(સીઇ),praseodymium(પીઆર),નિયોડીમિયમ(Nd), પ્રોમેથિયમ (Pm),સમરિયમ(એસએમ) અનેયુરોપીયમ(ઇયુ); ભારે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો (મોટા અણુ નંબરો સાથે):ગેડોલિનિયમ(જીડી),ટર્બિયમ(ટીબી),ડિસપ્રોસિયમ(Dy),હોલમિયમ(હો),એર્બિયમ(એર),થુલિયમ(ટીએમ),ytterbium(વાયબી),લ્યુટેટીયમ(લુ).

રેર અર્થ ઓક્સાઇડ્સનો મુખ્યત્વે સિરામિક્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છેસેરિયમ ઓક્સાઇડ, લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ, નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ, ડિસપ્રોસિયમ ઓક્સાઇડ, સમેરિયમ ઓક્સાઇડ, હોલ્મિયમ ઓક્સાઇડ, એર્બિયમ ઓક્સાઇડ, વગેરે. સિરામિક્સમાં દુર્લભ પૃથ્વીની થોડી માત્રા અથવા ટ્રેસ જથ્થો ઉમેરવાથી માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર, તબક્કાની રચના, ઘનતા, યાંત્રિક ગુણધર્મો, ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો અને સિરામિક સામગ્રીના સિન્ટરિંગ ગુણધર્મોમાં મોટા પ્રમાણમાં ફેરફાર થઈ શકે છે.

2. MLCC માં દુર્લભ પૃથ્વીની અરજીબેરિયમ ટાઇટેનેટMLCC ઉત્પાદન માટે મુખ્ય કાચો માલ છે. બેરિયમ ટાઇટેનેટ ઉત્તમ પીઝોઇલેક્ટ્રિક, ફેરોઇલેક્ટ્રિક અને ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો ધરાવે છે. પ્યોર બેરિયમ ટાઇટેનેટમાં મોટી ક્ષમતાના તાપમાન ગુણાંક, ઉચ્ચ સિન્ટરિંગ તાપમાન અને મોટા ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન હોય છે અને તે સિરામિક કેપેસિટરના ઉત્પાદનમાં સીધા ઉપયોગ માટે યોગ્ય નથી.

સંશોધન દર્શાવે છે કે બેરિયમ ટાઇટેનેટના ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો તેના સ્ફટિક બંધારણ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. ડોપિંગ દ્વારા, બેરિયમ ટાઇટેનેટની સ્ફટિક રચનાને નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જેનાથી તેના ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મોમાં સુધારો થાય છે. આ મુખ્યત્વે એટલા માટે છે કારણ કે ફાઇન-ગ્રેઇન્ડ બેરિયમ ટાઇટેનેટ ડોપિંગ પછી શેલ-કોર માળખું બનાવશે, જે કેપેસિટેન્સની તાપમાન લાક્ષણિકતાઓને સુધારવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

બેરિયમ ટાઇટેનેટ સ્ટ્રક્ચરમાં દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું ડોપિંગ એ સિન્ટરિંગ વર્તન અને MLCC ની વિશ્વસનીયતા સુધારવા માટેની એક રીત છે. દુર્લભ પૃથ્વી આયન ડોપેડ બેરિયમ ટાઇટેનેટ પર સંશોધન 1960 ના દાયકાની શરૂઆતમાં શોધી શકાય છે. રેર અર્થ ઓક્સાઇડનો ઉમેરો ઓક્સિજનની ગતિશીલતાને ઘટાડે છે, જે ડાઇલેક્ટ્રિક તાપમાનની સ્થિરતા અને ડાઇલેક્ટ્રિક સિરામિક્સની વિદ્યુત પ્રતિકારને વધારી શકે છે અને ઉત્પાદનોની કામગીરી અને વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરી શકે છે. સામાન્ય રીતે ઉમેરવામાં આવતા દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:યટ્રીયમ ઓક્સાઇડ(Y2O3), ડિસપ્રોસિયમ ઓક્સાઇડ (Dy2O3), હોલ્મિયમ ઓક્સાઇડ (Ho2O3), વગેરે.

દુર્લભ પૃથ્વી આયનોની ત્રિજ્યા કદ બેરિયમ ટાઇટેનેટ આધારિત સિરામિક્સના ક્યુરી શિખરની સ્થિતિ પર નિર્ણાયક અસર કરે છે. વિવિધ ત્રિજ્યા સાથેના દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું ડોપિંગ શેલ કોર સ્ટ્રક્ચર્સ સાથે સ્ફટિકોના જાળીના પરિમાણોને બદલી શકે છે, જેનાથી સ્ફટિકોના આંતરિક તણાવમાં ફેરફાર થાય છે. મોટા ત્રિજ્યા સાથે દુર્લભ પૃથ્વી આયનોનું ડોપિંગ સ્ફટિકોમાં સ્યુડોક્યુબિક તબક્કાઓ અને સ્ફટિકોની અંદરના અવશેષ તણાવ તરફ દોરી જાય છે; નાના ત્રિજ્યા સાથે દુર્લભ પૃથ્વી આયનોનો પરિચય પણ ઓછો આંતરિક તણાવ પેદા કરે છે અને શેલ કોર સ્ટ્રક્ચરમાં તબક્કાના સંક્રમણને દબાવી દે છે. ઓછી માત્રામાં ઉમેરણો સાથે પણ, દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડની લાક્ષણિકતાઓ, જેમ કે કણોનું કદ અથવા આકાર, ઉત્પાદનના એકંદર પ્રદર્શન અથવા ગુણવત્તાને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી શકે છે. ઉચ્ચ પ્રદર્શન એમએલસીસી સતત લઘુચિત્રીકરણ, ઉચ્ચ સ્ટેકીંગ, મોટી ક્ષમતા, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને ઓછી કિંમત તરફ વિકાસ કરી રહ્યું છે. વિશ્વના સૌથી અત્યાધુનિક MLCC ઉત્પાદનો નેનોસ્કેલમાં પ્રવેશ્યા છે, અને મહત્વપૂર્ણ ડોપિંગ તત્વો તરીકે દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડ્સ, નેનોસ્કેલ કણોનું કદ અને સારા પાવડર વિખેરન હોવા જોઈએ.