O pó de fórmula cerâmica é a principal matéria-prima do MLCC, representando 20% ~ 45% do custo do MLCC. Em particular, o MLCC de alta capacidade tem requisitos rigorosos quanto à pureza, tamanho das partículas, granularidade e morfologia do pó cerâmico, e o custo do pó cerâmico é responsável por uma proporção relativamente maior. MLCC é um material em pó cerâmico eletrônico formado pela adição de aditivos modificados aotitanato de bário em pó, que pode ser usado diretamente como dielétrico no MLCC.
Óxidos de terras rarassão importantes componentes de dopagem dos pós dielétricos MLCC. Embora representem menos de 1% das matérias-primas do MLCC, eles podem desempenhar um papel importante no ajuste das propriedades cerâmicas e na melhoria eficaz da confiabilidade do MLCC. Eles são uma das matérias-primas indispensáveis e importantes no processo de desenvolvimento de pós cerâmicos MLCC de alta qualidade.
1. O que são elementos de terras raras? Elementos de terras raras, também conhecidos como metais de terras raras, são um termo geral para elementos lantanídeos e grupos de elementos de terras raras. Eles têm estruturas eletrônicas especiais e propriedades físicas e químicas, e suas propriedades elétricas, ópticas, magnéticas e térmicas únicas são conhecidas como um tesouro de novos materiais.
Os elementos de terras raras são divididos em: elementos de terras raras leves (com números atômicos menores):escândio(Sc),ítrio(S),lantânio(La),cério(Ce),praseodímio(Pr),neodímio(Nd), promécio (Pm),samário(Sm) eeurópio(UE); elementos pesados de terras raras (com números atômicos maiores):gadolínio(D'us),térbio(Tb),disprósio(Morto),hólmio(Ah),érbio(Er),túlio(Tm),itérbio(Sim),lutécio(Lú).
Os óxidos de terras raras são amplamente utilizados em cerâmica, principalmenteóxido de cério, óxido de lantânio, óxido de neodímio, óxido de disprósio, óxido de samário, óxido de hólmio, óxido de érbio, etc. Adicionar uma pequena quantidade ou vestígios de terras raras à cerâmica pode alterar muito a microestrutura, composição de fases, densidade, propriedades mecânicas, propriedades físicas e químicas e propriedades de sinterização dos materiais cerâmicos.
2. Aplicação de terras raras no MLCCTitanato de bárioé uma das principais matérias-primas para a fabricação de MLCC. O titanato de bário possui excelentes propriedades piezoelétricas, ferroelétricas e dielétricas. O titanato de bário puro possui um coeficiente de temperatura de grande capacidade, alta temperatura de sinterização e grande perda dielétrica, e não é adequado para uso direto na fabricação de capacitores cerâmicos.
A pesquisa mostrou que as propriedades dielétricas do titanato de bário estão intimamente relacionadas à sua estrutura cristalina. Através da dopagem, a estrutura cristalina do titanato de bário pode ser regulada, melhorando assim as suas propriedades dielétricas. Isto ocorre principalmente porque o titanato de bário de granulação fina formará uma estrutura de núcleo após a dopagem, o que desempenha um papel importante na melhoria das características de temperatura da capacitância.
A dopagem de elementos de terras raras na estrutura do titanato de bário é uma das maneiras de melhorar o comportamento de sinterização e a confiabilidade do MLCC. A pesquisa sobre titanato de bário dopado com íons de terras raras remonta ao início da década de 1960. A adição de óxidos de terras raras reduz a mobilidade do oxigênio, o que pode aumentar a estabilidade dielétrica da temperatura e a resistência elétrica da cerâmica dielétrica e melhorar o desempenho e a confiabilidade dos produtos. Os óxidos de terras raras comumente adicionados incluem:óxido de ítrio(Y2O3), óxido de disprósio (Dy2O3), óxido de hólmio (Ho2O3), etc.
O tamanho do raio dos íons de terras raras tem um impacto crucial na posição do pico Curie da cerâmica à base de titanato de bário. A dopagem de elementos de terras raras com raios diferentes pode alterar os parâmetros de rede dos cristais com estruturas de núcleo de casca, alterando assim as tensões internas dos cristais. A dopagem de íons de terras raras com raios maiores leva à formação de fases pseudocúbicas nos cristais e tensões residuais dentro dos cristais; A introdução de íons de terras raras com raios menores também gera menos tensão interna e suprime a transição de fase na estrutura do núcleo do invólucro. Mesmo com pequenas quantidades de aditivos, as características dos óxidos de terras raras, como tamanho ou formato das partículas, podem afetar significativamente o desempenho geral ou a qualidade do produto. O MLCC de alto desempenho está em constante desenvolvimento em direção à miniaturização, alto empilhamento, grande capacidade, alta confiabilidade e baixo custo. Os produtos MLCC mais avançados do mundo entraram na nanoescala, e os óxidos de terras raras, como importantes elementos dopantes, devem ter tamanho de partícula em nanoescala e boa dispersão de pó.
Horário da postagem: 25 de outubro de 2024