Keramisch formulepoeder is de belangrijkste grondstof van MLCC en vertegenwoordigt 20% ~ 45% van de kosten van MLCC. Met name MLCC met hoge capaciteit stelt strenge eisen aan de zuiverheid, deeltjesgrootte, granulariteit en morfologie van keramisch poeder, en de kosten van keramisch poeder vertegenwoordigen een relatief hoger aandeel. MLCC is een elektronisch keramisch poedermateriaal dat wordt gevormd door gemodificeerde additieven toe te voegenbariumtitanaat poeder, dat direct kan worden gebruikt als diëlektricum in MLCC.
Zeldzame aardoxidenzijn belangrijke dopingcomponenten van MLCC diëlektrische poeders. Hoewel ze minder dan 1% van de MLCC-grondstoffen uitmaken, kunnen ze een belangrijke rol spelen bij het aanpassen van de keramische eigenschappen en het effectief verbeteren van de betrouwbaarheid van MLCC. Ze zijn een van de onmisbare grondstoffen in het ontwikkelingsproces van hoogwaardige MLCC-keramische poeders.
1. Wat zijn zeldzame aardelementen? Zeldzame aardelementen, ook wel zeldzame aardmetalen genoemd, zijn een algemene term voor lanthanide-elementen en zeldzame aardelementgroepen. Ze hebben speciale elektronische structuren en fysische en chemische eigenschappen, en hun unieke elektrische, optische, magnetische en thermische eigenschappen staan bekend als de schatkamer van nieuwe materialen.
Zeldzame aardelementen zijn onderverdeeld in: lichte zeldzame aardelementen (met kleinere atoomnummers):scandium(Sch),yttrium(J),lanthaan(La),cerium(Ce),praseodymium(pr),neodymium(Nd), promethium (Pm),Samarium(Sm) eneuropium(EU); zware zeldzame aardelementen (met grotere atoomnummers):gadolinium(Gd),terbium(Tb),dysprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Eh),thulium(Tm),ytterbium(Jb),lutetium(Lu).
Zeldzame aardoxiden worden voornamelijk in keramiek gebruiktceriumoxide, lanthaanoxide, neodymiumoxide, dysprosiumoxide, samariumoxide, holmiumoxide, erbiumoxide, enz. Het toevoegen van een kleine hoeveelheid of sporenhoeveelheid zeldzame aarde aan keramiek kan de microstructuur, fasesamenstelling, dichtheid, mechanische eigenschappen, fysische en chemische eigenschappen en sintereigenschappen van keramische materialen aanzienlijk veranderen.
2. Toepassing van zeldzame aardmetalen in MLCCBariumtitanaatis een van de belangrijkste grondstoffen voor de productie van MLCC. Bariumtitanaat heeft uitstekende piëzo-elektrische, ferro-elektrische en diëlektrische eigenschappen. Zuiver bariumtitanaat heeft een hoge capaciteitstemperatuurcoëfficiënt, hoge sintertemperatuur en groot diëlektrisch verlies, en is niet geschikt voor direct gebruik bij de vervaardiging van keramische condensatoren.
Onderzoek heeft aangetoond dat de diëlektrische eigenschappen van bariumtitanaat nauw verwant zijn aan de kristalstructuur ervan. Door doping kan de kristalstructuur van bariumtitanaat worden gereguleerd, waardoor de diëlektrische eigenschappen ervan worden verbeterd. Dit komt voornamelijk omdat fijnkorrelig bariumtitanaat na doping een schaalkernstructuur zal vormen, wat een belangrijke rol speelt bij het verbeteren van de temperatuurkarakteristieken van de capaciteit.
Het doteren van zeldzame aardelementen in de bariumtitanaatstructuur is een van de manieren om het sintergedrag en de betrouwbaarheid van MLCC te verbeteren. Onderzoek naar bariumtitanaat, gedoteerd met zeldzame aardmetalen, gaat terug tot het begin van de jaren zestig. De toevoeging van zeldzame aardoxiden vermindert de mobiliteit van zuurstof, wat de diëlektrische temperatuurstabiliteit en elektrische weerstand van diëlektrische keramiek kan verbeteren, en de prestaties en betrouwbaarheid van producten kan verbeteren. Vaak toegevoegde zeldzame aardoxides zijn onder meer:yttriumoxide(J2O3), dysprosiumoxide (Dy2O3), holmiumoxide (Ho2O3), enz.
De straalgrootte van zeldzame aardionen heeft een cruciale invloed op de positie van de Curie-piek van keramiek op basis van bariumtitanaat. Dotering van zeldzame aardelementen met verschillende stralen kan de roosterparameters van kristallen met schaalkernstructuren veranderen, waardoor de interne spanningen van de kristallen veranderen. Doping van zeldzame aardionen met grotere stralen leidt tot de vorming van pseudokubische fasen in de kristallen en restspanningen in de kristallen; De introductie van zeldzame aardionen met kleinere stralen genereert ook minder interne spanning en onderdrukt faseovergang in de schaalkernstructuur. Zelfs met kleine hoeveelheden additieven kunnen de kenmerken van zeldzame aardoxiden, zoals deeltjesgrootte of vorm, de algehele prestaties of kwaliteit van het product aanzienlijk beïnvloeden. Hoogwaardige MLCC ontwikkelt zich voortdurend in de richting van miniaturisatie, hoge stapeling, grote capaciteit, hoge betrouwbaarheid en lage kosten. De meest geavanceerde MLCC-producten ter wereld hebben hun intrede gedaan op nanoschaal, en oxiden van zeldzame aardmetalen, als belangrijke dopingelementen, zouden een deeltjesgrootte op nanoschaal en een goede poederdispersie moeten hebben.
Posttijd: 25 oktober 2024