Keramička formula u prahu osnovna je sirovina MLCC-a, koja čini 20%~45% cijene MLCC-a. Konkretno, MLCC velikog kapaciteta ima stroge zahtjeve u pogledu čistoće, veličine čestica, granularnosti i morfologije keramičkog praha, a cijena keramičkog praha čini relativno veći udio. MLCC je elektronički keramički praškasti materijal nastao dodavanjem modificiranih aditivabarij titanat u prahu, koji se može izravno koristiti kao dielektrik u MLCC.
Oksidi rijetkih zemaljasu važne komponente za dopiranje MLCC dielektričnih prahova. Iako čine manje od 1% MLCC sirovina, mogu igrati važnu ulogu u prilagođavanju svojstava keramike i učinkovitom poboljšanju pouzdanosti MLCC-a. Oni su jedna od nezamjenjivih važnih sirovina u procesu razvoja vrhunskih MLCC keramičkih prahova.
1. Što su elementi rijetke zemlje? Elementi rijetkih zemalja, također poznati kao metali rijetkih zemalja, opći su naziv za elemente lantanida i skupine elemenata rijetkih zemalja. Imaju posebne elektroničke strukture te fizikalna i kemijska svojstva, a njihova jedinstvena električna, optička, magnetska i toplinska svojstva poznata su kao riznica novih materijala.
Elementi rijetke zemlje dijele se na: lake elemente rijetke zemlje (s manjim atomskim brojevima):skandij(sc),itrij(Y),lantan(La),cerij(Ce),praseodim(Pr),neodimijski(Nd), prometij (Pm),samarij(Sm) ieuropij(Eu); teški elementi rijetke zemlje (s većim atomskim brojevima):gadolinij(Bg),terbij(Tb),disprozij(Dy),holmij(Ho),erbij(er),tulij(Tm),iterbij(Yb),lutecij(Lu).
Oksidi rijetkih zemalja naširoko se koriste uglavnom u keramicicerijev oksid, lantanov oksid, neodimijev oksid, disprozijev oksid, samarijev oksid, holmijev oksid, erbijev oksid, itd. Dodavanje male količine ili količine rijetke zemlje u keramici može uvelike promijeniti mikrostrukturu, fazni sastav, gustoću, mehanička svojstva, fizikalna i kemijska svojstva i svojstva sinteriranja keramičkih materijala.
2. Primjena rijetkih zemalja u MLCCBarijev titanatje jedna od glavnih sirovina za proizvodnju MLCC. Barijev titanat ima izvrsna piezoelektrična, feroelektrična i dielektrična svojstva. Čisti barijev titanat ima veliki temperaturni koeficijent kapaciteta, visoku temperaturu sinteriranja i veliki dielektrični gubitak te nije prikladan za izravnu upotrebu u proizvodnji keramičkih kondenzatora.
Istraživanja su pokazala da su dielektrična svojstva barijevog titanata usko povezana s njegovom kristalnom strukturom. Dopiranjem se može regulirati kristalna struktura barijevog titanata, čime se poboljšavaju njegova dielektrična svojstva. To je uglavnom zato što će fino zrnati barijev titanat nakon dopiranja formirati strukturu jezgre ljuske, koja igra važnu ulogu u poboljšanju temperaturnih karakteristika kapacitivnosti.
Dopiranje elemenata rijetke zemlje u strukturu barijevog titanata jedan je od načina da se poboljša ponašanje sinteriranja i pouzdanost MLCC-a. Istraživanje barijevog titanata dopiranog ionima rijetkih zemalja može se pratiti do ranih 1960-ih. Dodavanje oksida rijetkih zemalja smanjuje pokretljivost kisika, što može povećati temperaturnu stabilnost dielektrika i električni otpor dielektrične keramike te poboljšati učinkovitost i pouzdanost proizvoda. Uobičajeno dodani oksidi rijetkih zemalja uključuju:itrijev oksid(Y2O3), disprozijev oksid (Dy2O3), holmijev oksid (Ho2O3), itd.
Veličina polumjera iona rijetkih zemalja ima presudan utjecaj na položaj Curievog vrha keramike na bazi barijevog titanata. Dopiranje elemenata rijetke zemlje s različitim radijusima može promijeniti parametre rešetke kristala s ljuskastom jezgrom, čime se mijenjaju unutarnja naprezanja kristala. Dopiranje iona rijetkih zemalja s većim radijusom dovodi do stvaranja pseudokubičnih faza u kristalima i zaostalih naprezanja unutar kristala; Uvođenje iona rijetke zemlje s manjim radijusima također stvara manji unutarnji stres i potiskuje fazni prijelaz u strukturi jezgre ljuske. Čak i s malim količinama aditiva, karakteristike oksida rijetkih zemalja, poput veličine ili oblika čestica, mogu značajno utjecati na ukupnu izvedbu ili kvalitetu proizvoda. MLCC visokih performansi neprestano se razvija prema minijaturizaciji, visokom slaganju, velikom kapacitetu, visokoj pouzdanosti i niskoj cijeni. Najsuvremeniji svjetski MLCC proizvodi ušli su u nanorazinu, a oksidi rijetkih zemalja, kao važni elementi za dopiranje, trebali bi imati veličinu čestica na nanomjeri i dobru disperziju praha.
Vrijeme objave: 25. listopada 2024