La polvere di formula ceramica è la materia prima principale dell'MLCC, che rappresenta il 20% ~ 45% del costo dell'MLCC. In particolare, l'MLCC ad alta capacità ha requisiti rigorosi in termini di purezza, dimensione delle particelle, granularità e morfologia della polvere ceramica e il costo della polvere ceramica rappresenta una proporzione relativamente più elevata. MLCC è un materiale in polvere ceramica elettronica formato aggiungendo additivi modificatipolvere di titanato di bario, che può essere utilizzato direttamente come dielettrico nell'MLCC.
Ossidi di terre raresono importanti componenti droganti delle polveri dielettriche MLCC. Sebbene rappresentino meno dell’1% delle materie prime MLCC, possono svolgere un ruolo importante nella regolazione delle proprietà ceramiche e nel miglioramento efficace dell’affidabilità dell’MLCC. Sono una delle materie prime importanti e indispensabili nel processo di sviluppo delle polveri ceramiche MLCC di fascia alta.
1. Cosa sono gli elementi delle terre rare? Gli elementi delle terre rare, noti anche come metalli delle terre rare, sono un termine generale per elementi lantanidi e gruppi di elementi delle terre rare. Hanno strutture elettroniche e proprietà fisiche e chimiche speciali e le loro proprietà elettriche, ottiche, magnetiche e termiche uniche sono conosciute come il tesoro di nuovi materiali.
Gli elementi delle terre rare si dividono in: elementi delle terre rare leggeri (con numero atomico più piccolo):scandio(Sc),ittrio(Y),lantanio(La),cerio(Ce),praseodimio(Pr),neodimio(Nd), promezio (Pm),samario(Sm) eeuropio(Unione Europea); elementi pesanti delle terre rare (con numeri atomici maggiori):gadolinio(Dio),terbio(Tb),disprosio(Di),Olmio(Oh),erbio(Ehm),tulio(Tm),itterbio(Yb),lutezio(Lu).
Gli ossidi delle terre rare sono ampiamente utilizzati principalmente nella ceramicaossido di cerio, ossido di lantanio, ossido di neodimio, ossido di disprosio, ossido di samario, ossido di olmio, ossido di erbio, ecc. L'aggiunta di una piccola quantità o di tracce di terre rare alla ceramica può modificare notevolmente la microstruttura, la composizione della fase, la densità, le proprietà meccaniche, le proprietà fisiche e chimiche e le proprietà di sinterizzazione dei materiali ceramici.
2. Applicazione delle terre rare nel MLCCTitanato di barioè una delle principali materie prime per la produzione di MLCC. Il titanato di bario ha eccellenti proprietà piezoelettriche, ferroelettriche e dielettriche. Il titanato di bario puro ha un coefficiente di temperatura di grande capacità, un'elevata temperatura di sinterizzazione e una grande perdita dielettrica e non è adatto per l'uso diretto nella produzione di condensatori ceramici.
La ricerca ha dimostrato che le proprietà dielettriche del titanato di bario sono strettamente correlate alla sua struttura cristallina. Attraverso il drogaggio è possibile regolare la struttura cristallina del titanato di bario, migliorandone così le proprietà dielettriche. Ciò è dovuto principalmente al fatto che il titanato di bario a grana fine formerà una struttura shell-core dopo il drogaggio, che svolge un ruolo importante nel migliorare le caratteristiche di temperatura della capacità.
Il drogaggio di elementi di terre rare nella struttura del titanato di bario è uno dei modi per migliorare il comportamento di sinterizzazione e l'affidabilità dell'MLCC. La ricerca sul titanato di bario drogato con ioni di terre rare può essere fatta risalire ai primi anni '60. L'aggiunta di ossidi di terre rare riduce la mobilità dell'ossigeno, il che può migliorare la stabilità della temperatura dielettrica e la resistenza elettrica delle ceramiche dielettriche e migliorare le prestazioni e l'affidabilità dei prodotti. Gli ossidi di terre rare comunemente aggiunti includono:ossido di ittrio(Y2O3), ossido di disprosio (Dy2O3), ossido di olmio (Ho2O3), ecc.
La dimensione del raggio degli ioni delle terre rare ha un impatto cruciale sulla posizione del picco di Curie delle ceramiche a base di titanato di bario. Il drogaggio di elementi delle terre rare con raggi diversi può alterare i parametri reticolari dei cristalli con strutture del nucleo del guscio, modificando così le sollecitazioni interne dei cristalli. Il drogaggio di ioni di terre rare con raggi maggiori porta alla formazione di fasi pseudocubiche nei cristalli e tensioni residue all'interno dei cristalli; L'introduzione di ioni di terre rare con raggi più piccoli genera anche meno stress interno e sopprime la transizione di fase nella struttura del nucleo del guscio. Anche con piccole quantità di additivi, le caratteristiche degli ossidi delle terre rare, come la dimensione o la forma delle particelle, possono influenzare in modo significativo le prestazioni complessive o la qualità del prodotto. L'MLCC ad alte prestazioni è in costante sviluppo verso la miniaturizzazione, l'elevato impilamento, la grande capacità, l'elevata affidabilità e il basso costo. I prodotti MLCC più all'avanguardia al mondo sono entrati nella nanoscala e gli ossidi di terre rare, in quanto importanti elementi droganti, dovrebbero avere dimensioni delle particelle su scala nanometrica e una buona dispersione della polvere.
Orario di pubblicazione: 25 ottobre 2024