Pulberea de formulă ceramică este materia primă de bază a MLCC, reprezentând 20% ~ 45% din costul MLCC. În special, MLCC de mare capacitate are cerințe stricte privind puritatea, dimensiunea particulelor, granularitatea și morfologia pulberii ceramice, iar costul pulberii ceramice reprezintă o proporție relativ mai mare. MLCC este un material de pulbere ceramică electronică format prin adăugarea de aditivi modificați lapulbere de titanat de bariu, care poate fi utilizat direct ca dielectric în MLCC.
Oxizi de pământuri raresunt componente de dopaj importante ale pulberilor dielectrice MLCC. Deși reprezintă mai puțin de 1% din materiile prime MLCC, ele pot juca un rol important în ajustarea proprietăților ceramicii și îmbunătățirea eficientă a fiabilității MLCC. Sunt una dintre materiile prime importante indispensabile în procesul de dezvoltare a pulberilor ceramice MLCC de înaltă calitate.
1. Ce sunt elementele pământurilor rare? Elementele pământurilor rare, cunoscute și sub numele de metale pământuri rare, sunt un termen general pentru elementele lantanide și grupurile de elemente de pământuri rare. Au structuri electronice speciale și proprietăți fizice și chimice, iar proprietățile lor electrice, optice, magnetice și termice unice sunt cunoscute ca comoara materialelor noi.
Elementele de pământuri rare sunt împărțite în: elemente de pământuri rare ușoare (cu numere atomice mai mici):scandiu(Sc),ytriu(Y),lantan(La),ceriu(Ce),praseodimiu(Pr),neodim(Nd), prometiu (Pm),samariu(Sm) șieuropiu(UE); elemente grele de pământuri rare (cu numere atomice mai mari):gadoliniu(Gd),terbiu(Tb),disprozie(Dy),holmiu(Ho),erbiu(Er),tuliu(Tm),iterbiu(Yb),lutețiu(Lu).
Oxizii de pământuri rare sunt utilizați pe scară largă în ceramică, în principaloxid de ceriu, oxid de lantan, oxid de neodim, oxid de disproziu, oxid de samariu, oxid de holmiu, oxid de erbiu, etc. Adăugarea unei cantități mici sau urme de pământ rar la ceramică poate schimba foarte mult microstructura, compoziția de fază, densitatea, proprietățile mecanice, proprietățile fizice și chimice și proprietățile de sinterizare ale materialelor ceramice.
2. Aplicarea pământurilor rare în MLCCTitanat de bariueste una dintre principalele materii prime pentru fabricarea MLCC. Titanatul de bariu are proprietăți piezoelectrice, feroelectrice și dielectrice excelente. Titanatul de bariu pur are un coeficient de temperatură de capacitate mare, temperatură ridicată de sinterizare și pierderi dielectrice mari și nu este potrivit pentru utilizarea directă la fabricarea condensatoarelor ceramice.
Cercetările au arătat că proprietățile dielectrice ale titanatului de bariu sunt strâns legate de structura sa cristalină. Prin dopaj, structura cristalină a titanatului de bariu poate fi reglată, îmbunătățindu-și astfel proprietățile dielectrice. Acest lucru se datorează în principal faptului că titanatul de bariu cu granulație fină va forma o structură de miez de coajă după dopare, care joacă un rol important în îmbunătățirea caracteristicilor de temperatură ale capacității.
Doparea elementelor de pământuri rare în structura titanatului de bariu este una dintre modalitățile de a îmbunătăți comportamentul de sinterizare și fiabilitatea MLCC. Cercetările privind titanatul de bariu dopat cu ioni de pământuri rare pot fi urmărite încă de la începutul anilor 1960. Adăugarea de oxizi de pământuri rare reduce mobilitatea oxigenului, ceea ce poate îmbunătăți stabilitatea temperaturii dielectrice și rezistența electrică a ceramicii dielectrice și poate îmbunătăți performanța și fiabilitatea produselor. Oxizii de pământuri rare adăugați în mod obișnuit includ:oxid de ytriu(Y2O3), oxid de disproziu (Dy2O3), oxid de holmiu (Ho2O3), etc.
Dimensiunea razei ionilor de pământuri rare are un impact crucial asupra poziției vârfului Curie al ceramicii pe bază de titanat de bariu. Dopajul elementelor de pământuri rare cu raze diferite poate modifica parametrii rețelei cristalelor cu structuri de miez de coajă, modificând astfel tensiunile interne ale cristalelor. Dopajul ionilor de pământuri rare cu raze mai mari duce la formarea de faze pseudocubice în cristale și tensiuni reziduale în interiorul cristalelor; Introducerea ionilor de pământuri rare cu raze mai mici generează, de asemenea, mai puțină tensiune internă și suprimă tranziția de fază în structura miezului învelișului. Chiar și cu cantități mici de aditivi, caracteristicile oxizilor de pământuri rare, cum ar fi dimensiunea sau forma particulelor, pot afecta semnificativ performanța generală sau calitatea produsului. MLCC de înaltă performanță se dezvoltă în mod constant către miniaturizare, stivuire mare, capacitate mare, fiabilitate ridicată și costuri reduse. Cele mai de ultimă oră produse MLCC din lume au intrat la scară nanometrică, iar oxizii de pământuri rare, ca elemente importante de dopaj, ar trebui să aibă dimensiunea particulelor la scară nanometrică și o bună dispersie de pulbere.
Ora postării: 25-oct-2024