Порошок керамической формулы является основным сырьем MLCC, на его долю приходится 20–45% стоимости MLCC. В частности, к MLCC высокой производительности предъявляются строгие требования к чистоте, размеру частиц, зернистости и морфологии керамического порошка, а стоимость керамического порошка составляет относительно более высокую долю. MLCC — это электронный керамический порошковый материал, полученный путем добавления модифицированных добавок впорошок титаната бария, который можно напрямую использовать в качестве диэлектрика в MLCC.
Редкоземельные оксидыявляются важными легирующими компонентами диэлектрических порошков MLCC. Хотя на их долю приходится менее 1% сырья MLCC, они могут играть важную роль в корректировке свойств керамики и эффективном повышении надежности MLCC. Они являются одним из незаменимых важных сырьевых материалов в процессе разработки высококачественных керамических порошков MLCC.
1. Что такое редкоземельные элементы? Редкоземельные элементы, также известные как редкоземельные металлы, представляют собой общий термин для лантаноидов и групп редкоземельных элементов. Они обладают особой электронной структурой, физическими и химическими свойствами, а их уникальные электрические, оптические, магнитные и тепловые свойства известны как сокровищница новых материалов.
Редкоземельные элементы делятся на: легкие редкоземельные элементы (с меньшими атомными номерами):скандий(научный),иттрий(Ю),лантан(Ла),церий(Се),празеодим(Пр),неодим(Nd), прометий (Pm),самарий(См) иевропий(Евросоюз); тяжелые редкоземельные элементы (с большими атомными номерами):гадолиний(Б-г),тербий(Тб),диспрозий(Ды),гольмий(Хо),эрбий(Э-э),тулий(Тм),иттербий(Йб),лютеций(Лу).
Оксиды редкоземельных металлов широко используются в керамике, главным образомоксид церия, оксид лантана, оксид неодима, оксид диспрозия, оксид самария, оксид гольмия, оксид эрбияи т. д. Добавление небольшого количества или следовых количеств редкоземельных элементов в керамику может сильно изменить микроструктуру, фазовый состав, плотность, механические свойства, физические и химические свойства и свойства спекания керамических материалов.
2. Применение редкоземельных элементов в MLCC.Титанат барияявляется одним из основных сырьевых материалов для производства MLCC. Титанат бария обладает превосходными пьезоэлектрическими, сегнетоэлектрическими и диэлектрическими свойствами. Чистый титанат бария имеет большой температурный коэффициент емкости, высокую температуру спекания и большие диэлектрические потери и не пригоден для непосредственного использования при производстве керамических конденсаторов.
Исследования показали, что диэлектрические свойства титаната бария тесно связаны с его кристаллической структурой. Путем легирования можно регулировать кристаллическую структуру титаната бария, тем самым улучшая его диэлектрические свойства. Это происходит главным образом потому, что мелкозернистый титанат бария после легирования образует структуру оболочка-сердечник, что играет важную роль в улучшении температурных характеристик емкости.
Легирование редкоземельными элементами в структуру титаната бария является одним из способов улучшения характеристик спекания и надежности МЛЦК. Исследования титаната бария, легированного редкоземельными ионами, можно отнести к началу 1960-х годов. Добавление оксидов редкоземельных элементов снижает подвижность кислорода, что может повысить диэлектрическую температурную стабильность и электрическое сопротивление диэлектрической керамики, а также улучшить характеристики и надежность продукции. Обычно добавляемые оксиды редкоземельных элементов включают:оксид иттрия(Y2O3), оксид диспрозия (Dy2O3), оксид гольмия (Ho2O3), и т. д.
Размер радиуса редкоземельных ионов оказывает решающее влияние на положение пика Кюри керамики на основе титаната бария. Легирование редкоземельными элементами различного радиуса может изменять параметры решетки кристаллов с оболочечной структурой ядра, тем самым изменяя внутренние напряжения кристаллов. Легирование редкоземельными ионами большего радиуса приводит к образованию псевдокубических фаз в кристаллах и остаточных напряжений внутри кристаллов; Введение редкоземельных ионов с меньшими радиусами также создает меньшие внутренние напряжения и подавляет фазовый переход в структуре ядра оболочки. Даже при небольшом количестве добавок характеристики оксидов редкоземельных элементов, такие как размер или форма частиц, могут существенно повлиять на общие характеристики или качество продукта. Высокопроизводительный MLCC постоянно развивается в направлении миниатюризации, большого количества штабелируемых устройств, большой емкости, высокой надежности и низкой стоимости. Самые передовые в мире продукты MLCC вышли на наноразмеры, а оксиды редкоземельных металлов, как важные легирующие элементы, должны иметь наноразмерные частицы и хорошую дисперсию порошка.
Время публикации: 25 октября 2024 г.