എംഎൽസിസിയിൽ അപൂർവ എർത്ത് ഓക്‌സൈഡിൻ്റെ പ്രയോഗം

MLCC യുടെ പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ് സെറാമിക് ഫോർമുല പൗഡർ, MLCC യുടെ വിലയുടെ 20%~45% വരും. പ്രത്യേകിച്ചും, ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള MLCC-ക്ക് സെറാമിക് പൗഡറിൻ്റെ പരിശുദ്ധി, കണികാ വലിപ്പം, ഗ്രാനുലാരിറ്റി, രൂപഘടന എന്നിവയിൽ കർശനമായ ആവശ്യകതകളുണ്ട്, കൂടാതെ സെറാമിക് പൊടിയുടെ വില താരതമ്യേന ഉയർന്ന അനുപാതമാണ്. MLCC എന്നത് പരിഷ്‌ക്കരിച്ച അഡിറ്റീവുകൾ ചേർത്ത് രൂപം കൊണ്ട ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് സെറാമിക് പൊടി മെറ്റീരിയലാണ്ബേരിയം ടൈറ്റനേറ്റ് പൊടി, ഇത് നേരിട്ട് MLCC-യിൽ ഒരു ഡൈഇലക്‌ട്രിക് ആയി ഉപയോഗിക്കാം.
അപൂർവ ഭൂമി ഓക്സൈഡുകൾMLCC ഡൈഇലക്‌ട്രിക് പൗഡറുകളുടെ പ്രധാന ഡോപ്പിംഗ് ഘടകങ്ങളാണ്. എംഎൽസിസി അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കളുടെ 1% ൽ താഴെയാണ് അവയ്‌ക്ക് ഉള്ളതെങ്കിലും, സെറാമിക് ഗുണങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലും എംഎൽസിസിയുടെ വിശ്വാസ്യത ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലും അവയ്ക്ക് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കാനാകും. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള MLCC സെറാമിക് പൊടികളുടെ വികസന പ്രക്രിയയിൽ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ് അവ.
1. അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഏതൊക്കെയാണ്? അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ, അപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ലാന്തനൈഡ് മൂലകങ്ങൾക്കും അപൂർവ ഭൂമി മൂലക ഗ്രൂപ്പുകൾക്കുമുള്ള പൊതുവായ പദമാണ്. അവയ്ക്ക് പ്രത്യേക ഇലക്ട്രോണിക് ഘടനകളും ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അവയുടെ സവിശേഷമായ വൈദ്യുത, ​​ഒപ്റ്റിക്കൽ, കാന്തിക, താപ ഗുണങ്ങൾ പുതിയ വസ്തുക്കളുടെ നിധി എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഇവയായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: നേരിയ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ (ചെറിയ ആറ്റോമിക സംഖ്യകളോടെ):സ്കാൻഡിയം(എസ്‌സി),യട്രിയം(Y),ലന്തനം(ലാ),സെറിയം(സി),പ്രസിയോഡൈമിയം(Pr),നിയോഡൈമിയം(Nd), പ്രോമിത്തിയം (Pm),സമരിയം(Sm) ഒപ്പംയൂറോപ്പ്(Eu); കനത്ത അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ (വലിയ ആറ്റോമിക സംഖ്യകളോടെ):ഗാഡോലിനിയം(ജിഡി),ടെർബിയം(ടിബി),ഡിസ്പ്രോസിയം(Dy),ഹോൾമിയം(ഹോ),എർബിയം(Er),തുലിയം(ടിഎം),ytterbium(Yb),ലുട്ടെഷ്യം(ലു).

അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ പ്രധാനമായും സെറാമിക്സിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നുസെറിയം ഓക്സൈഡ്, ലാന്തനം ഓക്സൈഡ്, നിയോഡൈമിയം ഓക്സൈഡ്, ഡിസ്പ്രോസിയം ഓക്സൈഡ്, സമരിയം ഓക്സൈഡ്, ഹോൾമിയം ഓക്സൈഡ്, എർബിയം ഓക്സൈഡ്, മുതലായവ. സെറാമിക്സിലേക്ക് ഒരു ചെറിയ അളവിലോ അപൂർവമായ അളവിലോ ചേർക്കുന്നത് സെറാമിക് വസ്തുക്കളുടെ സൂക്ഷ്മഘടന, ഘട്ടം ഘടന, സാന്ദ്രത, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ, സിൻ്ററിംഗ് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയെ വളരെയധികം മാറ്റും.

2. MLCC-യിൽ അപൂർവ ഭൂമിയുടെ പ്രയോഗംബേരിയം ടൈറ്റനേറ്റ്MLCC നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ്. ബേരിയം ടൈറ്റനേറ്റിന് മികച്ച പീസോ ഇലക്ട്രിക്, ഫെറോ ഇലക്ട്രിക്, ഡൈഇലക്‌ട്രിക് ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ശുദ്ധമായ ബേരിയം ടൈറ്റനേറ്റിന് വലിയ ശേഷിയുള്ള താപനില ഗുണകം, ഉയർന്ന സിൻ്ററിംഗ് താപനില, വലിയ വൈദ്യുത നഷ്ടം എന്നിവയുണ്ട്, കൂടാതെ സെറാമിക് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമല്ല.

ബേരിയം ടൈറ്റാനേറ്റിൻ്റെ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ അതിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുമായി അടുത്ത ബന്ധമുള്ളതായി ഗവേഷണങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഡോപ്പിംഗിലൂടെ, ബേരിയം ടൈറ്റാനേറ്റിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന നിയന്ത്രിക്കാനും അതുവഴി അതിൻ്റെ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും. ഇത് പ്രധാനമായും കാരണം, സൂക്ഷ്മതലത്തിലുള്ള ബേരിയം ടൈറ്റനേറ്റ് ഡോപ്പിംഗിന് ശേഷം ഒരു ഷെൽ-കോർ ഘടന ഉണ്ടാക്കും, ഇത് കപ്പാസിറ്റൻസിൻ്റെ താപനില സവിശേഷതകൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

ബേരിയം ടൈറ്റനേറ്റ് ഘടനയിൽ അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ ഡോപ്പ് ചെയ്യുന്നത് എംഎൽസിസിയുടെ സിൻ്ററിംഗ് സ്വഭാവവും വിശ്വാസ്യതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗമാണ്. അപൂർവ എർത്ത് അയോൺ ഡോപ്ഡ് ബേരിയം ടൈറ്റാനേറ്റിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം 1960 കളുടെ തുടക്കത്തിലാണ്. അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ ചേർക്കുന്നത് ഓക്സിജൻ്റെ മൊബിലിറ്റി കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് വൈദ്യുത സെറാമിക്സിൻ്റെ വൈദ്യുത താപനില സ്ഥിരതയും വൈദ്യുത പ്രതിരോധവും വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ പ്രകടനവും വിശ്വാസ്യതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. സാധാരണയായി ചേർക്കുന്ന അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:യട്രിയം ഓക്സൈഡ്(Y2O3), ഡിസ്പ്രോസിയം ഓക്സൈഡ് (Dy2O3), ഹോൾമിയം ഓക്സൈഡ് (Ho2O3), തുടങ്ങിയവ.

അപൂർവ ഭൂമി അയോണുകളുടെ ആരം വലിപ്പം ബേരിയം ടൈറ്റനേറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെറാമിക്സിൻ്റെ ക്യൂറി കൊടുമുടിയുടെ സ്ഥാനത്ത് നിർണായക സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. വ്യത്യസ്‌ത ആരങ്ങളുള്ള അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ ഡോപ്പിംഗ്, ഷെൽ കോർ ഘടനകളുള്ള പരലുകളുടെ ലാറ്റിസ് പാരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റുകയും അതുവഴി പരലുകളുടെ ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം മാറ്റുകയും ചെയ്യും. വലിയ ആരങ്ങളുള്ള അപൂർവ എർത്ത് അയോണുകൾ ഡോപ്പിംഗ് ചെയ്യുന്നത് പരലുകളിൽ സ്യൂഡോക്യുബിക് ഘട്ടങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്കും പരലുകൾക്കുള്ളിൽ ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങളിലേക്കും നയിക്കുന്നു; ചെറിയ ആരങ്ങളുള്ള അപൂർവ ഭൂമി അയോണുകളുടെ ആമുഖം കുറഞ്ഞ ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുകയും ഷെൽ കോർ ഘടനയിലെ ഘട്ടം പരിവർത്തനത്തെ അടിച്ചമർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ചെറിയ അളവിലുള്ള അഡിറ്റീവുകളുണ്ടെങ്കിൽപ്പോലും, കണികാ വലിപ്പം അല്ലെങ്കിൽ ആകൃതി പോലുള്ള അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകളുടെ സവിശേഷതകൾ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനത്തെയോ ഗുണനിലവാരത്തെയോ സാരമായി ബാധിക്കും. ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള MLCC, മിനിയേച്ചറൈസേഷൻ, ഉയർന്ന സ്റ്റാക്കിംഗ്, വലിയ ശേഷി, ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത, കുറഞ്ഞ ചിലവ് എന്നിവയിലേക്ക് നിരന്തരം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും അത്യാധുനിക MLCC ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നാനോ സ്കെയിലിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു, കൂടാതെ അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ, പ്രധാന ഡോപ്പിംഗ് ഘടകങ്ങളായി, നാനോ സ്കെയിൽ കണികാ വലിപ്പവും നല്ല പൊടി വിസർജ്ജനവും ഉണ്ടായിരിക്കണം.