Հազվագյուտ երկրային օքսիդի կիրառումը MLCC-ում

Կերամիկական բանաձևի փոշին MLCC-ի հիմնական հումքն է, որը կազմում է MLCC-ի արժեքի 20%-45%-ը: Մասնավորապես, բարձր հզորությամբ MLCC-ն ունի խիստ պահանջներ կերամիկական փոշու մաքրության, մասնիկների չափի, հատիկավորության և մորֆոլոգիայի վերաբերյալ, և կերամիկական փոշու արժեքը համեմատաբար ավելի բարձր է: MLCC-ն էլեկտրոնային կերամիկական փոշի նյութ է, որը ձևավորվում է փոփոխված հավելումներ ավելացնելովբարիումի տիտանատի փոշի, որը կարող է ուղղակիորեն օգտագործվել որպես դիէլեկտրիկ MLCC-ում:
Հազվագյուտ հողային օքսիդներMLCC դիէլեկտրական փոշիների կարևոր դոպինգ բաղադրիչներն են: Թեև դրանք կազմում են MLCC հումքի 1%-ից պակասը, դրանք կարող են կարևոր դեր խաղալ կերամիկական հատկությունների ճշգրտման և MLCC-ի հուսալիության արդյունավետ բարելավման գործում: Դրանք բարձրակարգ MLCC կերամիկական փոշիների մշակման գործընթացում անփոխարինելի կարևոր հումքից են:
1. Որո՞նք են հազվագյուտ հողային տարրերը: Հազվագյուտ հողային տարրերը, որոնք նաև հայտնի են որպես հազվագյուտ հողային մետաղներ, ընդհանուր տերմին են լանթանիդի տարրերի և հազվագյուտ հողային տարրերի խմբերի համար: Նրանք ունեն հատուկ էլեկտրոնային կառուցվածքներ և ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ, և նրանց յուրահատուկ էլեկտրական, օպտիկական, մագնիսական և ջերմային հատկությունները հայտնի են որպես նոր նյութերի գանձարան։

Հազվագյուտ հողային տարրերը բաժանվում են՝ թեթև հազվագյուտ հողային տարրեր (ավելի փոքր ատոմային թվերով).սկանդիում(Sc),իտրիում(Y),լանթան(Լա),ցերիում(Ce),պրազեոդիմում(Պր),նեոդիմում(Nd), պրոմեթիում (Pm),սամարիում(Սմ) ​​ևեվրոպիում(Եվ); ծանր հազվագյուտ հողային տարրեր (ավելի մեծ ատոմային թվերով).gadolinium(Gd),տերբիում(Tb),դիսպրոզիում(Dy),հոլմիում(Հո),էրբիում(Էլ),թուլիում(Tm),իտերբիում(Yb),լյուտեցիում(Լու):

Հազվագյուտ հողային օքսիդները լայնորեն կիրառվում են կերամիկայի մեջ, հիմնականումցերիումի օքսիդ, լանթանի օքսիդ, նեոդիմի օքսիդ, դիսպրոզիումի օքսիդ, սամարիումի օքսիդ, հոլմիումի օքսիդ, էրբիումի օքսիդ, և այլն: Հազվագյուտ հողի փոքր քանակության կամ հետքի քանակի ավելացումը կերամիկական նյութերին կարող է մեծապես փոխել կերամիկական նյութերի միկրոկառուցվածքը, փուլային կազմը, խտությունը, մեխանիկական հատկությունները, ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները և սինթրեման հատկությունները:

2. Հազվագյուտ հողի կիրառում MLCC-ումԲարիումի տիտանատMLCC-ի արտադրության հիմնական հումքից մեկն է: Բարիումի տիտանատն ունի գերազանց պիեզոէլեկտրական, ֆերոէլեկտրական և դիէլեկտրական հատկություններ: Մաքուր բարիումի տիտանատն ունի մեծ հզորության ջերմաստիճանի գործակից, սինթեզման բարձր ջերմաստիճան և մեծ դիէլեկտրական կորուստ և հարմար չէ կերամիկական կոնդենսատորների արտադրության մեջ ուղղակի օգտագործման համար:

Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ բարիումի տիտանատի դիէլեկտրական հատկությունները սերտորեն կապված են նրա բյուրեղային կառուցվածքի հետ։ Դոպինգի միջոցով բարիումի տիտանատի բյուրեղային կառուցվածքը կարող է կարգավորվել՝ դրանով իսկ բարելավելով նրա դիէլեկտրիկ հատկությունները։ Սա հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ բարիումի բարի տիտանատը դոպինգից հետո կձևավորի կեղևի միջուկային կառուցվածք, որը կարևոր դեր է խաղում հզորության ջերմաստիճանի բնութագրերի բարելավման գործում:

Հազվագյուտ հողային տարրերի դոպինգը բարիումի տիտանատի կառուցվածքում MLCC-ի սինթերման վարքագիծն ու հուսալիությունը բարելավելու ուղիներից մեկն է: Հազվագյուտ երկրային իոններով լիցքավորված բարիումի տիտանատի հետազոտությունները կարելի է գտնել 1960-ականների սկզբին: Հազվագյուտ հողային օքսիդների ավելացումը նվազեցնում է թթվածնի շարժունակությունը, ինչը կարող է բարձրացնել դիէլեկտրական ջերմաստիճանի կայունությունը և դիէլեկտրիկ կերամիկայի էլեկտրական դիմադրությունը և բարելավել արտադրանքի արդյունավետությունն ու հուսալիությունը: Սովորաբար ավելացված հազվագյուտ հողի օքսիդները ներառում են.իտրիումի օքսիդ(Y2O3), դիսպրոզիումի օքսիդ (Dy2O3), հոլմիումի օքսիդ (Ho2O3), և այլն:

Հազվագյուտ հողային իոնների շառավիղի չափը վճռորոշ ազդեցություն ունի բարիումի տիտանատի վրա հիմնված կերամիկայի Կյուրիի գագաթնակետի դիրքի վրա: Տարբեր շառավղով հազվագյուտ հողային տարրերի դոպինգը կարող է փոխել կեղևի միջուկային կառուցվածք ունեցող բյուրեղների ցանցային պարամետրերը, դրանով իսկ փոխելով բյուրեղների ներքին լարումները: Ավելի մեծ շառավղով հազվագյուտ հողային իոնների դոպինգը հանգեցնում է բյուրեղներում կեղծ խորանարդ փուլերի և բյուրեղների ներսում մնացորդային լարումների առաջացմանը. Ավելի փոքր շառավղով հազվագյուտ հողային իոնների ներմուծումը նաև ավելի քիչ ներքին սթրես է առաջացնում և ճնշում է փուլային անցումը կեղևի միջուկի կառուցվածքում: Նույնիսկ փոքր քանակությամբ հավելումների դեպքում, հազվագյուտ հողային օքսիդների բնութագրերը, ինչպիսիք են մասնիկների չափը կամ ձևը, կարող են զգալիորեն ազդել արտադրանքի ընդհանուր կատարողականության կամ որակի վրա: Բարձր կատարողականությամբ MLCC-ն անընդհատ զարգանում է դեպի մանրանկարչություն, մեծ կուտակում, մեծ հզորություն, բարձր հուսալիություն և ցածր գնով: Աշխարհի ամենաարդիական MLCC արտադրանքները մտել են նանոմաշտաբ, և հազվագյուտ հողային օքսիդները, որպես դոպինգի կարևոր տարրեր, պետք է ունենան նանոմաշտաբով մասնիկների չափ և լավ փոշի ցրվածություն: