אבקת נוסחה קרמית היא חומר הגלם הליבה של MLCC, המהווה 20% ~ 45% מעלות MLCC. בפרט, ל-MLCC בעל קיבולת גבוהה יש דרישות מחמירות על הטוהר, גודל החלקיקים, הגרנולריות והמורפולוגיה של אבקה קרמית, והעלות של אבקת קרמיקה מהווה שיעור גבוה יותר יחסית. MLCC הוא חומר אבקה קרמי אלקטרוני שנוצר על ידי הוספת תוספים שונהאבקת בריום טיטנאט, אשר יכול לשמש ישירות כדיאלקטרי ב-MLCC.
תחמוצות אדמה נדירותהם מרכיבי סימום חשובים של אבקות דיאלקטריות של MLCC. למרות שהם מהווים פחות מ-1% מחומרי הגלם של MLCC, הם יכולים למלא תפקיד חשוב בהתאמת תכונות הקרמיקה ושיפור יעיל של האמינות של MLCC. הם אחד מחומרי הגלם החשובים ההכרחיים בתהליך הפיתוח של אבקות קרמיקה MLCC מתקדמים.
1. מהם יסודות אדמה נדירים? יסודות אדמה נדירים, הידועים גם כמתכות אדמה נדירות, הם כינוי כללי ליסודות לנתנידים ולקבוצות אלמנטים של אדמה נדירה. יש להם מבנים אלקטרוניים מיוחדים ותכונות פיזיקליות וכימיות, והתכונות החשמליות, האופטיות, המגנטיות והתרמיות הייחודיות שלהם ידועות כאוצר של חומרים חדשים.
יסודות כדור הארץ נדירים מחולקים ל: יסודות אדמה נדירים קלים (עם מספרים אטומיים קטנים יותר):סקנדיום(Sc),איטריום(Y),לנתנום(לָה),צריום(לִספִירַת הַנוֹצרִים),פרסאודימיום(Pr),ניאודימיום(Nd), פרומתיום (Pm),סמאריום(Sm) ואירופיום(EU); יסודות אדמה נדירים כבדים (עם מספרים אטומיים גדולים יותר):גדוליניום(אלוקים),טרביום(שַׁחֶפֶת),דיספרוזיום(די),הולמיום(הו),ארביום(אה),טוליום(טמ),איטרביום(Yb),לוטטיום(לו).
תחמוצות אדמה נדירות נמצאות בשימוש נרחב בקרמיקה, בעיקרתחמוצת צריום, תחמוצת לנטנום, תחמוצת נאודימיום, תחמוצת דיספרוזיום, תחמוצת סמאריום, תחמוצת הולמיום, תחמוצת ארביוםהוספת כמות קטנה או כמות קטנה של אדמה נדירה לקרמיקה יכולה לשנות במידה ניכרת את מבנה המיקרו, הרכב הפאזה, הצפיפות, התכונות המכניות, התכונות הפיזיקליות והכימיות ותכונות הסינטר של חומרים קרמיים.
2. יישום של אדמה נדירה ב-MLCCבריום טיטנאטהוא אחד מחומרי הגלם העיקריים לייצור MLCC. לבריום טיטנאט תכונות פיזואלקטריות, פרואלקטריות ודיאלקטריות מצוינות. בריום טיטנאט טהור בעל מקדם טמפרטורת קיבולת גדול, טמפרטורת סינטר גבוהה ואובדן דיאלקטרי גדול, ואינו מתאים לשימוש ישיר בייצור קבלים קרמיים.
מחקרים הראו שהתכונות הדיאלקטריות של בריום טיטנאט קשורות קשר הדוק למבנה הגבישי שלו. באמצעות סימום, ניתן לווסת את מבנה הגביש של בריום טיטנאט, ובכך לשפר את התכונות הדיאלקטריות שלו. הסיבה לכך היא בעיקר כי בריום טיטנאט עדין יוצר מבנה של מעטפת-ליבת לאחר סימום, אשר ממלא תפקיד חשוב בשיפור מאפייני הטמפרטורה של הקיבול.
סימום יסודות אדמה נדירים לתוך מבנה הבריום טיטנאט היא אחת הדרכים לשפר את התנהגות הסינטר והאמינות של MLCC. ניתן לעקוב אחר מחקר על בריום טיטנאט מסומם ביונים באדמה נדירה לתחילת שנות ה-60. תוספת של תחמוצות אדמה נדירות מפחיתה את הניידות של חמצן, מה שיכול לשפר את יציבות הטמפרטורה הדיאלקטרית ואת ההתנגדות החשמלית של קרמיקה דיאלקטרית, ולשפר את הביצועים והאמינות של המוצרים. תחמוצות אדמה נדירות שנוספות בדרך כלל כוללות:תחמוצת איטריום(Y2O3), תחמוצת דיספרוזיום (Dy2O3), תחמוצת הולמיום (Ho2O3), וכו'.
לגודל הרדיוס של יוני אדמה נדירים יש השפעה מכרעת על מיקומו של שיא הקורי של קרמיקה מבוססת בריום טיטנאט. סימום של יסודות אדמה נדירים עם רדיוסים שונים יכול לשנות את פרמטרי הסריג של גבישים עם מבני ליבה של מעטפת, ובכך לשנות את הלחצים הפנימיים של הגבישים. סימום של יוני אדמה נדירים עם רדיוסים גדולים יותר מוביל להיווצרות שלבים פסאודוקוביים בגבישים וללחצים שיוריים בתוך הגבישים; החדרת יוני אדמה נדירים עם רדיוסים קטנים יותר גם יוצרת פחות מתח פנימי ומדכאת מעבר פאזה במבנה ליבת הקליפה. אפילו עם כמויות קטנות של תוספים, המאפיינים של תחמוצות אדמה נדירות, כגון גודל או צורה של החלקיקים, יכולים להשפיע באופן משמעותי על הביצועים הכוללים או האיכות של המוצר. MLCC עם ביצועים גבוהים מתפתח כל הזמן לקראת מזעור, ערימה גבוהה, קיבולת גדולה, אמינות גבוהה ועלות נמוכה. מוצרי ה-MLCC החדשניים ביותר בעולם נכנסו לקנה מידה ננו, ותחמוצות אדמה נדירות, כיסודות סימום חשובים, צריכים להיות בעלי גודל חלקיקים ננומטרי ופיזור אבקה טוב.
זמן פרסום: 25 באוקטובר 2024